Optika fisikoan argi-uhinen galdera eta formulen adibideak
Argiaren ezaugarriak.
1. Argia uhin elektromagnetikoa da, beraz, argia….
A. Ez du islapenik jasaten
B. Ez du errefrakziorik jasaten
C. Ez du hedapen-euskarririk behar
D. Ez du energiarik eramaten bere hedapenean
Eztabaida
Argia uhin bat da, beraz, islapena, errefrakzioa eta energia garraiatzen du hedapenean, beste uhinek bezala. Argia uhin elektromagnetikoa da, beraz, ez du hedapen-ingurunerik behar.
Erantzun zuzena C da.
2. Jarri arreta hurrengo adierazpenari:
1. Argia lerro zuzen batean mugitzen da
2. Argia uhin elektromagnetikoa da
3. Argia xurgatu daiteke
4. Argiak karga elektrikoa darama
Argiaren propietateei buruzko baieztapen zuzena hau da...
A. 1. adierazpena bakarrik
B. 1. eta 2. adierazpenak
C. 1, 2 eta 3 adierazpenak
D. baieztapen guztiak egiazkoak dira
Eztabaida
1. Argia lerro zuzen batean mugitzen da.
Baieztapen hau egia da, argia zeharkako uhin bat bezala mugitzen den arren, argiaren bidea lerro zuzena delako. Optika geometrikoaren gaian (argiaren islapena eta errefrakzioa), argia izpi gisa irudikatzen da, eta bere mugimendu-bidea lerro zuzena da.
2. Argia uhin elektromagnetikoa da:
Baieztapen hau egia da argia uhin elektromagnetikoa delako, non argiaren hedapenak ez duen ingurunerik behar.
3. Argia xurgatu daiteke:
Baieztapen hau egia da. Argia uhin elektromagnetiko mota bat da. Uhin guztiek, mekanikoek zein elektromagnetikoek, energia garraiatzen dute leku batetik bestera bidaiatzean. Beraz, argiaren energiaren zati bat igarotzen den inguruneak xurgatu dezake. Adibidez, argia ispilu plano baterantz bidaiatzen duenean, argi gehiena islatzen da, baina zati txiki bat ispiluak xurgatzen du.
4. Argiak karga elektrikoa darama:
Baieztapen hau faltsua da. Argia uhin elektromagnetikoa da, eta uhin elektromagnetikoak eremu elektriko eta magnetiko oszilazio-eremuen bidez sortzen dira. Uhin elektromagnetikoak karga elektriko azeleratuen bidez igortzen dira.
Erantzun zuzena C da.
Islapen perfektua
3. Eskuineko irudian diamantezko bitxi-harri bat ageri da, oso garestia dena, diamanteak islatzen duen argia oso distiratsua delako. Fenomeno hau honen ondorioz gertatzen da…
A. errefrakzio perfektua, non argia dentsitate gutxiagoko ingurune batetik dentsitate handiagoko ingurune batera sartzen den
B. errefrakzio perfektua, non intzidentzia-angelua muga-angelua baino txikiagoa den
C. islapen perfektua, non argia dentsitate gutxiagoko ingurune batetik dentsitate handiagoko ingurune batera datorren
D. islapen perfektua, non intzidentzia-angelua muga-angelua baino handiagoa den
Eztabaida
Diamante baten argia distiratsu dagoela dirudi argiaren sakabanaketaren eta islapen perfektuaren ondorioz. Islapen perfektua gertatzen da argia errefrakzio-indize handiagoa duen ingurune batetik errefrakzio-indize txikiagoa duen batera mugitzen denean. Adibidez, argia diamantetik (errefrakzio-indize handiagoa duena) airera (errefrakzio-indize txikiagoa duena) mugitzen da. Hori hobeto ulertzeko, aztertu beheko irudia.
Argia errefrakzio-indize handiko ingurune batetik errefrakzio-indize txikiko ingurune batera mugitzen denean, argia normalarekiko desbideratzen da. Intzidentzia-angelua (i) handiagoa bada, errefrakzio-angelua (r) handiagoa da. Intzidentzia-angelu jakin batean, errefrakzio-angelua 90o da. Errefrakzio-angelua 90o denean, intzidentzia-angeluari angelu kritikoa (θk) edo muga-angelua deitzen zaio. Intzidentzia-angelua angelu kritikoa edo muga-angelua baino handiagoa bada, ez da argirik errefraktatzen; argi guztia islatzen da.
Erantzun zuzena D da.
4. 2011ko Zientzia Olinpiar Joko Nazionaleko Galderak Bigarren Hezkuntzako Eskola Nagusientzat, Hiri Mailakoentzat. 39. zk.
Honako fenomenoa, islapen perfektuaren sintoma dena, hau da….
A. ortzadarra
B. mirajea
C. koloretako aintzira
D. astigmatismoa
Eztabaida
Miraje bati islapen perfektuaren fenomenoa deitzen zaio, prozesu honetan airetik datorren argia ez baita errepidearen gainazalak errefraktatzen, baizik eta argi guztia errepidearen gainazalak islatzen duela dirudielako. Mirajeak gertatzen dira argia errefrakzio-indize desberdinak dituzten aire-geruzak zeharkatzen dituelako, aire-geruza horien dentsitate desberdinengatik. Egia esan, argia ez da errepidearen gainazalak islatzen, baizik eta errefrakzio-indize desberdinak dituzten aire-geruzek errefraktatzen (okertzen) dute.
Erantzun zuzena B da.
5. 2010ko Zientzia Olinpiar Joko Nazionaleko Galderak Bigarren Hezkuntzako Eskola Nagusientzat, Hiri Mailakoentzat. 30. zk.
Egun bero batean asfaltozko errepide baten gainazalean olio-orban bat ikustea, funtsean, islapen osoko gertaera bat da, zeren eta...
A. Airearen goiko geruzen errefrakzio-indizea beheko geruzena baino handiagoa da.
B. Airearen goiko geruzen errefrakzio-indizea beheko geruzena baino txikiagoa da.
C. Ur tantek kolore desberdinak islatzen dituzte islapen-angelu desberdinetan.
D. Ur tantek kolore desberdinak errefrakzio angelu desberdinetan errefraktatzen dituzte.
Eztabaida
Egun bero batean asfaltozko errepide batean olio-orban bat bezalako eszena miraje baten adibidea da. Mirajeak errepidetik gertu dagoen aire-geruzaren eta gaineko aire-geruzaren arteko errefrakzio-indizearen aldeagatik gertatzen dira.
Egun bero batean, errepidearen gainazalak zuzenean gaineko airea berotzen du, eta horrek errepidearen gaineko aire geruza gorago dagoen aire geruza baino beroagoa bihurtzen du. Aire geruza beroagoak bolumen-hedapen handiagoa jasaten du, eta horrek trinkotasun gutxiago eragiten du (dentsitate txikiagoa). Alderantziz, gaineko aire geruza beroagoak bolumen-hedapen txikiagoa jasaten du, eta horrek trinkotasun handiagoa eragiten du (dentsitate handiagoa). Beraz, beheko aire geruza trinkotasun gutxiagokoa da, eta goiko aire geruza, berriz, trinkoagoa.
Beheko aire geruza (errepidearen gainazaletik hurbilago) dentsitate gutxiagokoa denez, argia azkarrago mugitzen da bertatik igarotzean, goiko aire geruza, berriz, trinkoagoa denez, argia motelago mugitzen da bertatik igarotzean.
Errefrakzio-indizearen formula hau da: n = c / v, non n errefrakzio-indizea den, c = argiaren abiadura hutsean = konstantea = 3 x 108 m/s, v = argiaren abiadura ingurunean. Formula honetan oinarrituta, c finko dago, v handiagoa bada n txikiagoa izan dadin eta alderantziz, v txikiagotzen bada n handiagoa izan dadin.
Argia azkarrago mugitzen da beheko aire geruzan (v handia), beraz, beheko aire geruzak errefrakzio-indize txikiagoa du (n txikia), eta goiko aire geruzan, berriz, motelago mugitzen da (v txikia), beraz, goiko aire geruzak errefrakzio-indize handiagoa du (n handia).
Erantzun zuzena A da.
errefrakzio-indizea
6. Argi ikusgaiaren izpi batek 510 nm-ko uhin-luzera du airean. Argi-izpia 1,5eko errefrakzio-indizea duen ingurune batean sartzen bada, bere uhin-luzera aldatzen da….
A. 680 nm
B. 510 nm
C. 340 nm
D. 170 nm
Eztabaida
Jakina da:
Uhin-luzera (λ) = 510 nm = 510 x 10-9 metro
Errefrakzio-indizea (n) = 1,5
Galdera: Uhin-luzera (λ) aldatzen da…
Erantzuna:
Uhin-luzera (λ) 340 nanometrora aldatzen da.
Erantzun zuzena C da.
7. Arrain bat ikusten da ur garbiko putzu baten itsas hondoan, putzuaren sakonera 2 metrokoa da, putzuaren errefrakzio-indizea 4/3 da. Arraina ia putzuaren gainazalarekiko perpendikularrean ikusten bada, zenbateraino agertzen da arraina putzuaren gainazaletik?
A. Igerilekuaren gainazaletik metro 1era
B. Igerilekuaren gainazaletik 1,5 metrora
C. Igerilekuaren gainazaletik 2 metrora
D. Igerilekuaren gainazaletik 2,67 metrora
Eztabaida
Jakina da:
Igerilekuaren errefrakzio-indizea = 4/3
Igerilekuaren sakonera = 2 metro
Galdera: Zenbateraino ikus daitezke arrainak urmaelaren gainazaletik?
Erantzuna:
Itxurazko distantzia = 1 : n (benetako distantzia)
Itxurazko distantzia = 1 : 4/3 (2 metro)
Itxurazko distantzia = 1 x 3/4 (2 metro)
Itxurazko distantzia = 3/4 (2 metro)
Itxurazko distantzia = 6/4
Itxurazko distantzia = 1,5 metro
Arrain ikusgaien eta urmaelaren gainazaleko distantzia = 1,5 metro
Erantzun zuzena B da.
8. Argia ingurunearekiko errefrakzio-indizea duen kanal batean transmititu daiteke….
A. > 1
B. = 1
C. < 1
D. = 0
Eztabaida
Hutsunearen errefrakzio-indizea = 1,0000
Medio baten errefrakzio-indizea hutsaren errefrakzio-indizea baino handiagoa da.
Erantzun zuzena A da.
Argiaren dispertsioa
9. Dispertsio-angelua argi monokromatikoaren bi koloreren arteko angelua da….
A. argiaren polarizazioa
B. argiaren xurgapena
C. argiaren sakabanaketa
D. argiaren difrakzioa
Eztabaida
Argi monokromatikoa kolore edo uhin-luzera bakarra duen argia da. Argi zuria, eguzki-argia bezala, kolore guztien konbinazioa da, bakoitza uhin-luzera edo maiztasun desberdinarekin. Argi zuria ikusgai dagoen espektroan (gorria, laranja, horia, berdea, urdina, indigoa eta bioleta) banatzeari argi-sakabanaketa deritzo.
Argiaren sakabanaketa prismen, ur tanta edo beste objektu batzuen bidez lor daiteke. Ostadarrak eguneroko bizitzan argiaren sakabanaketaren adibide bat dira, non eguzki-argia euri tanten bidez sakabanatzen den.
Erantzun zuzena C da.
10. 2011ko Zientzia Olinpiar Joko Nazionaleko Galderak Bigarren Hezkuntzako Eskola Nagusientzat, Hiri Mailakoentzat. 60. zk.
Ortzadarra zirkulu partzial baten itxurako zinta koloretsu gisa agertzen da. Jarraian dauden lau ortzadarraren koloreen ordena zuzena, erradio txikienetik handienera, hau da…
A. gorria, laranja, horia, berdea
B. urdina, morea, berdea, horia
C. berdea, urdina, indigoa, bioleta
D. indigoa, urdina, berdea, horia
Eztabaida
Ortzadarraren koloreen ordena gorria, laranja, horia, berdea, urdina, indigoa eta morea da.
Argi gorriak du uhin-luzera luzeena, eta argi bioletak, berriz, laburrena. Argi-kolore bakoitzaren desbideratzea bere uhin-luzeraren araberakoa da.
Euri-tantak eguzki-argi zuria barreiatzen dutenean, uhin-luzera luzeagoak dituzten argiak gutxiago desbideratzen dira, eta uhin-luzera laburragoak, berriz, gehiago. Argi gorria gutxien desbideratzen da, bere uhin-luzera luzeagoa delako, eta argi bioleta, berriz, gehien desbideratzen da, bere uhin-luzera laburragoa delako, beheko diagraman erakusten den bezala. Horrela, behatzailearen begiak argi gorria goialdean ikusten du eta argi bioleta behealdean.
Ortzadarraren argiaren kolore guztiak zirkulu formakoak dira, non argi-zirkulu gorria goialdean dagoenez, erradio handiena du, eta argi-zirkulu morea behealdean dagoenez, erradio txikiena du.
Argi-koloreen ordena erradio handienetik txikienera hau da: gorria, laranja, horia, berdea, urdina, indigoa eta morea.
Erantzun zuzena D da.
11. Uraren gainazaleko olio geruzaren kolore argiak gertaera honen ondorioz sortzen dira...
A. interferentzia
B. polarizazioa
C. dispersi
D. difrakzioa
Eztabaida
Erantzun zuzena C da.
