11 Esempii d'Onde Luminose
Fate attenzione à e seguenti dichjarazioni:
(1) Rimpiazzà a griglia cù una griglia cù un numeru più grande di linee per millimetru.
(2) Luce chì casca da u turchinu à u giallu
(3) Cambià a luce emessa da rossa à verde
(4) Avvicinate u schermu à a griglia
Ciò chì hè inclusu in u sforzu per aumentà a larghezza di a banda luminosa in l'esperimentu di reticolo di diffrazione hè...
Discussione
Formula d'interferenza à doppia fenditura (interferenza custruttiva):
A larghezza di a fessura (d) hè assai chjuca paragunata à a distanza trà a fessura è u schermu (L) cusì chì l'angulu hè assai chjucu. L'angulu hè cusì chjucu chì u valore di sin θ hè vicinu à a tangente θ.
sin θ ≈ tan θ = y / L
infurmazione:
y = larghezza di a banda luminosa, n = ordine, λ = lunghezza d'onda, L = distanza trà a reticola è u schermu, d = larghezza di a fessura.
d = 1 / (4000 linee / cm) = 0,00025 cm
(1) Rimpiazzà a griglia cù una griglia cù un numeru più grande di linee per millimetru.
Cuntu:
d = 1 / (1000 linee / cm) = 0,001 cm
d = 1 / (2000 linee / cm) = 0,0005 cm
d = 1 / (3000 linee / cm) = 0,0003 cm
d = 1 / (4000 linee / cm) = 0,00025 cm
Basatu annantu à stu calculu, s'è u numeru di linee per millimetru hè più grande, tandu a larghezza di a fessura (d) hè più chjuca. Basatu annantu à a formula sopra, s'è a larghezza di a fessura (d) hè più chjuca, tandu a larghezza di a banda luminosa (y) hè più grande.
Questa dichjarazione hè vera.
(2) Luce chì casca da u turchinu à u giallu
A luce blu hà una frequenza più grande chè a luce gialla, vice versa
A luce blu hà una lunghezza d'onda più chjuca chè a luce gialla.
Sè a luce hè cascata da u blu à u giallu, tandu a lunghezza d'onda diventa più grande.
Basatu annantu à a formula sopra, s'è a lunghezza d'onda hè più grande, a larghezza di a banda luminosa (y) hè più grande.
Questa dichjarazione hè vera.
(3) Cambià a luce emessa da rossa à verde
A luce rossa hà una frequenza più bassa chè a luce verde, vice versa
A luce rossa hà una lunghezza d'onda più longa chè a luce gialla.
Sè a luce hè cascata da u rossu à u verde, tandu a lunghezza d'onda diventa più chjuca.
Basatu annantu à a formula sopra, se a lunghezza d'onda hè più chjuca, a larghezza di a banda luminosa (y) hè più chjuca.
Questa dichjarazione hè sbagliata.
(4) Avvicinate u schermu à a griglia
Avvicinà u schermu à a griglia significa riduce L. Basatu annantu à a formula sopra, se a distanza trà a griglia è u schermu (L) hè più chjuca, a larghezza di a banda luminosa (y) hè più chjuca.
Questa dichjarazione hè sbagliata.
2. Diffrazione di a luce
In un esperimentu di diffrazione di luce utilizendu una reticola di 4.500 linee.cm -1 , nantu à un schermu piazzatu à una distanza L da a reticola, a distanza di a banda luminosa di secondu ordine hè di 1 mm. Sè a reticola utilizata hè rimpiazzata da un'altra reticola chì hà 5.400 linee.cm -1 , allora a distanza di a banda luminosa di secondu ordine misurata da a banda luminosa cintrale hè...
A. 0,6 mm
B. 0,9 mm
C. 1,2 mm
D. 1,6 mm
E. 2,2 mm
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
d 1 = 1 / (4500 linee / cm) = 1/4500 cm
n² = 1
y 1 = 1 mm = 0,1 cm
d 2 = 1 / (5400 linee / cm) = 1/ 5400 cm
n² = 2
Dumandatu: y 2
Risposta:
Formula d'interferenza à doppia fenditura (interferenza custruttiva):
d sin θ = n λ
A larghezza di a fessura hè assai chjuca paragunata à a distanza trà a fessura è u schermu dunque l'angulu hè assai chjucu. L'angulu hè cusì chjucu chì u valore di sin theta hè vicinu à a tangente theta.
sin θ ≈ tan θ = y / L
d sin θ = n λ
d (y / L) = n λ
dy = n λ L
infurmazione:
d = larghezza di a fenditura, y = distanza trà a luce cintrali è a luce di l'ordine n-esimu, n = ordine, λ = lunghezza d'onda, L = distanza trà a reticola è u schermu.
Esperimentu 1:
d 1 y 1 = n 1 λ L
(1/4500)(0,1) = (2) λ L
0,1 / 4500 = (2) λ L
0,1 / (2)(4500) = λ L
0,1 / 9000 = λ L
Esperimentu 2:
d 2 y 2 = n 2 λ L
(1/5400)(y² ) = (2) λ L
y 2 / 5400 = (2) λ L
y 2 / (2)(5400) = λ L
y 2 / 10.800 = λ L
A lunghezza d'onda di a luce (λ) aduprata hè a listessa è a distanza trà a reticola è u schermu (L) hè ancu a listessa.
λ L = λ L
0,1 / 9000 = y² / 10.800
(0,1)(10.800 2) = ( y² )(9000)
1080 = y² ( 9000)
y 2 = 1080 / 9000
y 2 = 0,12 cm
y2 = 1,2 mm
A risposta curretta hè C.
Interferenza di luce
3. Dui strette fessure separate da una distanza di 2 mm sò illuminate perpendicolarmente. Nantu à un schermu à 1 metru da e fessure, si forma una quarta linea luminosa, situata à 1 mm da a linea luminosa centrale. A lunghezza d'onda di a luce aduprata hè...
A. 24 x 10 -6 m
B. 8,0 x 10 -6 m
C. 3,7 x 10 -6 m
D. 2,0 x 10 -6 m
E. 0,5 x 10 -6 m
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Distanza trà e fessure (d) = 2 mm = 2 x 10 -3 metri
Ordine (n) = 4
Distanza trà u schermu è u spaziu (l) = 1 metru
Distanza di a sesta linea luminosa da a linea luminosa cintrale (y) = 1 mm = 1 x 10 -3 metri = 10 -3 metri
Quistione: Lunghezza d'onda di a luce ( λ)
Risposta:
Formula d'interferenza à doppia fenditura (interferenza custruttiva):
d sin θ = n λ
A distanza trà e fessure hè più chjuca chè a distanza trà e fessure è u schermu cusì chì l'angulu hè assai chjucu. L'angulu hè assai chjucu cusì chì u valore di sin θ hè vicinu à ta ngen θ.
Lunghezza d'onda di a luce ( λ):
A risposta curretta hè E.
4. In l'esperimentu di Young, sò state aduprate duie fessure strette, ognuna à 3 mm di distanza, è un schermu hè statu piazzatu à 1 m da e fessure. Sè a sesta luce hè prodotta à una distanza di 1 mm da a luce cintrale, allora a lunghezza d'onda di a luce aduprata hè...
A. 0,5 x 10 -6 m
B. 2,0 x 10 -6 m
C. 3,7 x 10 -6 m
D. 8,0 x 10 -6 m
E. 24 x 10 -6 m
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Distanza trà e fessure (d) = 3 mm = 3 x 10 -3 metri
Ordine (n) = 6
Distanza trà u schermu è u spaziu (l) = 1 metru
Distanza di a sesta linea luminosa da a linea luminosa cintrale (y) = 1 mm = 1 x 10 -3 metri = 10 -3 metri
Quistione: Lunghezza d'onda di a luce ( λ)
Risposta:
Lunghezza d'onda di a luce ( λ):
A risposta curretta hè A.
Caratteristiche di l'onde luminose
5. Caratteristiche di l'onde:
(1) forma d'onda longitudinale
(2) pò rifrattà
(3) pò interferisce
(4) pò esse polarizatu
(5) a so propagazione richiede un mezu
L'affermazione sopra chì hè una caratteristica di l'onde luminose hè u numeru...
A. (1), (2) è (3)
B. (1), (2) è (4)
C. (1), (3) è (5)
D. (2), (3) è (4)
E. (2), (2) è (5)
Discussione
A risposta curretta hè D.
6. Dumande d'esame naziunale di fisica SMA/MA 2015/2016 n. 29
Fate attenzione à a seguente dichjarazione!
(1) Pò interferisce
(2) Sperimentà a polarizazione
(3) Sperimentà a diffrazione
(4) Striscià senza mezu
(5) Pò esse riflessu
L'affermazione curretta sopra nantu à e proprietà di l'onde sonore hè...
A. (1), (2) è (3)
B. (1), (3) è (5)
C. (1), (4) è (5)
D. (2), (3) è (4)
E. (3), (4) è (5)
Discussione
(2) A polarizazione hè sperimentata da l'onde trasversali. L'onde sonore sò onde longitudinali.
(4) L'onde chì si propaganu senza un mezu sò solu onde elettromagnetiche, l'onde sonore sò onde meccaniche chì necessitanu un mezu per propagassi.
A risposta curretta hè B.
Reticulu di diffrazione
7. Una reticola di diffrazione hà 4.000 linee per cm. A luce monocromatica hè proiettata nantu à a reticola è produce una linea luminosa di secondu ordine. Sè l'angulu di deviazione hè di 30 ° , allora a lunghezza d'onda di a luce hè... (1 Å = 10-10 m )
A. 8.000 Å
B. 6.250 Å
C. 5.000 Å
D. 4.500 Å
E. 4.000 Å
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Custante di reticolo (d) = 1 / (4000 linee / cm) = 0,00025 cm = 2,5 x 10 -4 cm = 2,5 x 10 -6 metri
Ordine (n) = 2
sin 30 o = 0,5
1 Å = 10 -10 m
Quistione: Lunghezza d'onda di a luce (λ)
Risposta:
A risposta curretta hè B.
8. Un fasciu di luce monocromatica cù una lunghezza d'onda di 2,5 10-7 m colpisce una reticola custituita da 10 000 graffi/cm. Chì ghjè l'angulu per a linea luminosa di secondu ordine ?
A. 30 °
B. 37 °
C. 45 °
D. 53 °
E. 60 °
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Custante di reticolo (d) = 1 / (10.000 linee / cm) = 0,0001 cm = 1 x 10 -4 cm = 1 x 10 -6 metri
Ordine (n) = 2
Lunghezza d'onda di a luce (λ) = 2,5 x 10 -7 metri
Dumandatu: Angulu (θ)
Risposta:
A risposta curretta hè A.
9. Interferenza à doppia fenditura
Un fasciu di luce gialla hè cascatu nantu à duie fessure, pruvucendu interferenze visibili nantu à u schermu. Da a seguente dichjarazione:
(1) A banda luminosa diventerà più larga se a luce gialla hè rimpiazzata da u blu
(2) A banda luminosa diventerà più larga se a distanza trà e fessure hè ridutta.
( 3) Più luntanu hè da a luce cintrali, più chjuca hè l'intensità.
(4) più luntanu hè da a luce cintrali l'intensità ferma custante.
L'affermazione curretta hè…
A. (1), (3) è (4)
B. (1) è (3) solu
C. (1) è (4) solu
D. (2) è (3) solu
E. (2) è (4) solu
Discussione
A distanza trà e fessure hè più chjuca chè a distanza trà e fessure è u schermu cusì chì l'angulu hè assai chjucu. L'angulu hè assai chjucu cusì chì u valore di sin θ hè vicinu à ta ngen θ.
Formula d'interferenza à doppia fenditura (interferenza custruttiva)
infurmazione:
d = distanza trà e fenditure, y = distanza di l'n-esima linea luminosa da a linea luminosa cintrali, l = distanza trà u schermu è a fenditura, n = ordine, λ = p lunghezza d'onda di a luce.
(1) A banda luminosa diventerà più larga se a luce gialla hè rimpiazzata da u blu
Basatu annantu à sta formula, u numeru di linee brillanti (n) hè inversamente pruporziunale à a lunghezza d'onda ( λ). Sè a lunghezza d'onda hè più chjuca, u numeru di linee brillanti (n) hè più grande. A luce gialla hà una lunghezza d'onda più longa (frequenza più bassa) cà a luce blu. Sè a luce gialla hè rimpiazzata da a luce blu, a lunghezza d'onda hè più chjuca, dunque u numeru di linee brillanti (n) hè più grande.
Questa dichjarazione hè vera.
(2) A banda luminosa diventerà più larga se a distanza trà e fessure hè ridutta.
Sicondu a formula sopra, a distanza trà e fessure (d) hè direttamente proporzionale à u numeru di linee brillanti (n). Sè a distanza trà e fessure hè ridutta, u numeru di linee brillanti (n) diminuirà.
Questa dichjarazione hè sbagliata.
(3) Più luntanu hè da a luce cintrali, più chjuca hè l'intensità.
L'intensità hè ligata à u livellu di luminosità. L'intensità hè inversamente proporzionale à a distanza; più grande hè a distanza, più bassa hè l'intensità (più debole hè a luce).
Questa dichjarazione hè vera.
(4) Più si hè luntanu da a luce cintrali, più l'intensità ferma custante.
Questa dichjarazione hè sbagliata.
A risposta curretta hè B.
10. Un fasciu di luce monocromatica cù una lunghezza d'onda di 5.10 -7 m hè direttu perpendicolarmente à a griglia. Sè a distanza trà u schermu è a griglia hè di 2 m è una luce di terzu ordine si verifica nantu à u schermu à una distanza di 150 cm da a luce cintrale, allora a distanza trà e fenditure hè….
- 4.10-6 m
- 3.10-6 m
- 2.10-6 m
- 3.10-7 m
- 2.10-7 m
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Lunghezza d'onda (λ) = 5 x 10-7 metre
l = 2 metri
n = 3
y = 150 cm = 1,5 metri
Dumandatu: costante di reticolo
Risposta:
sin θ ≈ tan θ = y / l = 1,5 / 2 = 0,75 = 75 x 10 -2
Distanza trà i spazii:
d sin θ = n λ
d (75.10-2) = (3)(5.10-7)
d (75.10-2) = 15.10-7
d = (15.10-7) / (75.10-2)
d = (15/75).10-5
d = (1/5)(10-5metri
d = (0,2)(10-5metri
d = 2.10-6 metre
A risposta curretta hè C.
11. Un fasciu di luce monocromatica cù una lunghezza d'onda di 500 nm (1 nano = 10-9 ) hè incidente perpendicolarmente à a reticola . Sè a quarta luce forma un angulu di deviazione di 30 ° , u numeru di linee per cm di a reticola hè….
- 3000
- 2500
- 1250
- 1000
- 250
Discussione
Hè cunnisciutu chì:
Lunghezza d'onda (λ) = 500.10-9 metru = 5.10-7 metre
θ = 30o
n = 4
Dumandatu: numeru di linee per cm di griglia
Risposta:
Distanza trà i spazii:
d sin θ = n λ
d (sin 30o) = (4)(5.10-7)
d (0,5) = 20.10-7
d = (20.10-7) / 0,5
d = 40.10-7
d = 4.10-6 metre
Numeru di linee per cm di griglia:
x = 1 / 4.10-6 metre
x = 0,25.106 linea / metru
x = 0,25.106 linea / 102 cm
x = 0,25.104 linea / cm
x = 25.102 linea / cm
x = 2500 linee / cm
A risposta curretta hè B.
Fonte di a dumanda:
2015/2016 SMA/MA Fisica Questioni di l'ONU
