11 šviesos bangų pavyzdžių
Atkreipkite dėmesį į šiuos teiginius:
(1) Pakeiskite tinklelį tinkleliu su didesniu linijų skaičiumi milimetre.
(2) Šviesa, krintanti nuo mėlynos iki geltonos spalvos
(3) Pakeiskite skleidžiamą šviesą iš raudonos į žalią
(4) Perkelkite ekraną arčiau tinklelio
Į pastangas padidinti ryškios juostos plotį difrakcinės gardelės eksperimente įtraukiama...
Pembahasanas
Dvigubo plyšio interferencijos formulė (konstruktyvioji interferencija):
Plyšio plotis (d) yra labai mažas, palyginti su atstumu tarp plyšio ir ekrano (L), todėl kampas yra labai mažas. Kampas yra toks mažas, kad sin θ vertė yra artima tangentei θ.
sin θ ≈ tan θ = y / L
Informacija:
y = ryškios juostos plotis, n = eilė, λ = bangos ilgis, L = atstumas tarp grotelių ir ekrano, d = plyšio plotis.
d = 1 / (4000 linijų / cm) = 0,00025 cm
(1) Pakeiskite tinklelį tinkleliu su didesniu linijų skaičiumi milimetre.
Contoh:
d = 1 / (1000 linijų / cm) = 0,001 cm
d = 1 / (2000 linijų / cm) = 0,0005 cm
d = 1 / (3000 linijų / cm) = 0,0003 cm
d = 1 / (4000 linijų / cm) = 0,00025 cm
Remiantis šiuo skaičiavimu, jei linijų skaičius milimetre yra didesnis, plyšio plotis (d) yra mažesnis. Remiantis aukščiau pateikta formule, jei plyšio plotis (d) yra mažesnis, ryškios juostos plotis (y) yra didesnis.
Šis teiginys yra teisingas.
(2) Šviesa, krintanti nuo mėlynos iki geltonos spalvos
Mėlyna šviesa turi didesnį dažnį nei geltona šviesa, ir atvirkščiai
Mėlyna šviesa turi mažesnį bangos ilgį nei geltona šviesa.
Jei šviesos bangos ilgis padidėja nuo mėlynos iki geltonos spalvos.
Remiantis aukščiau pateikta formule, jei bangos ilgis didesnis, ryškios juostos (y) plotis yra didesnis.
Šis teiginys yra teisingas.
(3) Pakeiskite skleidžiamą šviesą iš raudonos į žalią
Raudona šviesa turi mažesnį dažnį nei žalia šviesa, ir atvirkščiai
Raudona šviesa turi ilgesnį bangos ilgį nei geltona šviesa.
Jei šviesos bangos ilgis sumažėja nuo raudonos iki žalios, ji tampa trumpesnė.
Remiantis aukščiau pateikta formule, jei bangos ilgis mažesnis, ryškios juostos (y) plotis yra mažesnis.
Šis teiginys yra klaidingas.
(4) Perkelkite ekraną arčiau tinklelio
Ekrano perkėlimas arčiau tinklelio reiškia L sumažinimą. Remiantis aukščiau pateikta formule, jei atstumas tarp tinklelio ir ekrano (L) yra mažesnis, ryškios juostos plotis (y) yra mažesnis.
Šis teiginys yra klaidingas.
2. Šviesos difrakcija
Šviesos difrakcijos eksperimente, naudojant 4.500 linijų cm⁻¹ gardelę , ekrane, esančiame atstumu L nuo gardelės, antros eilės ryškios juostos atstumas yra 1 mm. Jei naudojama gardelė pakeičiama kita gardele, kurios linijų ilgis yra 5.400 linijų cm⁻¹ , tai antros eilės ryškios juostos atstumas, matuojamas nuo centrinės ryškios juostos, yra...
A. 0,6 mm
B. 0,9 mm
C. 1,2 mm
D. 1,6 mm
E. 2,2 mm
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
d1 = 1 / (4500 linijų / cm) = 1/4500 cm
n² = 1
y1 = 1 mm = 0,1 cm
d² = 1 / (5400 linijų / cm ) = 1/ 5400 cm
n² = 2
Paklausta: 2 metai
Jawab :
Dvigubo plyšio interferencijos formulė (konstruktyvioji interferencija):
d sin θ = n λ
Plyšio plotis yra labai mažas, palyginti su atstumu tarp plyšio ir ekrano, todėl kampas yra labai mažas. Kampas yra toks mažas, kad sin teta vertė yra artima tangentui teta.
sin θ ≈ tan θ = y / L
d sin θ = n λ
d(y / L) = nλ
dy = n λ L
Informacija:
d = plyšio plotis, y = atstumas tarp centrinės šviesos ir n-tosios eilės šviesos, n = eilė, λ = bangos ilgis, L = atstumas tarp grotelių ir ekrano.
1 eksperimentas:
d²y² = n²λL
(1/4500)(0,1) = (2) λ⁻L
0,1 / 4500 = (2) λ₁L
0,1 / (2)(4500) = λL
0,1 / 9000 = λL
2 eksperimentas:
d²y² = n²λL
(1/5400)(y² ) = (2) λL
y² / 5400 = (2) λL
y² / ( 2)(5400) = λL
y² / 2 10.800 = λL
Naudojamo šviesos bangos ilgis (λ) yra toks pat, o atstumas tarp grotelių ir ekrano (L) taip pat yra toks pat.
λL = λL
0,1 / 9000 = y² / 2 10.800
(0,1)(10.800 2) = ( y² )(9000)
1080 = y² (9000)
y2 = 1080 / 9000
y² = 0,12 cm
y² = 1,2 mm
Teisingas atsakymas yra C.
Šviesos trukdžiai
3. Du siauri plyšiai, atskirti 2 mm atstumu, apšviesti statmenai. Ekrane, esančiame 1 metro atstumu nuo plyšių, susidaro ketvirta ryški linija, esanti 1 mm atstumu nuo centrinės ryškios linijos. Naudojamos šviesos bangos ilgis yra…
A. 24 x 10⁻⁶ m
B. 8,0 x 10⁻⁶ m
Maždaug 3,7 x 10⁻⁶ m
D. 2,0 x 10⁻⁶ m
E. 0,5 x 10⁻⁶ m
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Atstumas tarp plyšių (d) = 2 mm = 2 x 10⁻³ metrai
Eilė (n) = 4
Atstumas tarp ekrano ir tarpo (l) = 1 metras
4-osios ryškios linijos atstumas nuo centrinės ryškios linijos (y) = 1 mm = 1 x 10⁻³ metrų = 10⁻³ metrų
Klausimas: Šviesos bangos ilgis ( λ)
Jawab :
Dvigubo plyšio interferencijos formulė (konstruktyvioji interferencija):
d sin θ = n λ
Atstumas tarp plyšių yra mažesnis nei atstumas tarp plyšių ir ekrano, todėl kampas yra labai mažas. Kampas yra labai mažas, todėl sin θ vertė yra artima ta ngen θ.
Šviesos bangos ilgis ( λ):
Teisingas atsakymas yra E.
4. Youngo eksperimente buvo naudojami du siauri plyšiai, kiekvienas 3 mm atstumu vienas nuo kito, o ekranas buvo pastatytas 1 m atstumu nuo plyšių. Jei šeštoji šviesa sukuriama 1 mm atstumu nuo centrinės šviesos, tai naudojamos šviesos bangos ilgis yra...
A. 0,5 x 10⁻⁶ m
B. 2,0 x 10⁻⁶ m
Maždaug 3,7 x 10⁻⁶ m
8,0 x 10⁻⁶ m
E. 24 x 10⁻⁶ m
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Atstumas tarp plyšių (d) = 3 mm = 3 x 10⁻³ metrai
Eilė (n) = 6
Atstumas tarp ekrano ir tarpo (l) = 1 metras
6-osios ryškios linijos atstumas nuo centrinės ryškios linijos (y) = 1 mm = 1 x 10⁻³ metrų = 10⁻³ metrų
Klausimas: Šviesos bangos ilgis ( λ)
Jawab :
Šviesos bangos ilgis ( λ):
Teisingas atsakymas yra A.
Šviesos bangų charakteristikos
5. Bangų charakteristikos:
(1) išilginės bangos forma
(2) gali lūžti
(3) gali trukdyti
(4) gali būti poliarizuotas
(5) jo dauginimui reikalinga terpė
Aukščiau pateiktas teiginys, kuris yra šviesos bangų charakteristika, yra skaičius…
A. (1), (2) ir (3) punktai
B. (1), (2) ir (4) punktai
C. (1), (3) ir (5) punktai
D. (2), (3) ir (4) punktai
E. (2), (2) ir (5)
Pembahasanas
Teisingas atsakymas yra D.
6. 2015/2016 SMA/MA Fizika JT klausimai Nr.29
Atkreipkite dėmesį į toliau pateiktą teiginį!
(1) Gali trukdyti
(2) Poliarizacijos patyrimas
(3) Difrakcijos patyrimas
(4) Šliaužimas be terpės
(5) Gali atsispindėti
Teisingas teiginys apie garso bangų savybes yra...
A. (1), (2) ir (3)
B. (1), (3) ir (5)
C. (1), (4) ir (5)
D. (2), (3) ir (4) punktai
E. (3), (4) ir (5)
Pembahasanas
(2) Skersinės bangos patiria poliarizaciją. Garso bangos yra išilginės bangos.
(4) Bangos, sklindančios be terpės, yra tik elektromagnetinės bangos, o garso bangos yra mechaninės bangos, kurioms sklisti reikalinga terpė.
Teisingas atsakymas yra B.
Difrakcijos gardelės
7. Difrakcinė gardelė turi 4.000 linijų viename centimetre. Monochromatinė šviesa, nukreipta į gardelę, sukuria antros eilės ryškią liniją. Jei nuokrypio kampas yra 30 ° , tai šviesos bangos ilgis yra… (1 Å = 10⁻⁸⁴⁴ m )
A. 8.000 Å
B. 6.250 Å
Apie 5.000 Å
D. 4.500 Å
E. 4.000 Å
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Gardelės konstanta (d) = 1 / (10 000 linijų / cm) = 0,00025 cm = 2,5 x 10⁻⁴ cm = 2,5 x 10⁻⁴ metrai
Eilė (n) = 2
sin 30 ° = 0,5
1 Å = 10⁻⁻¹⁻¹⁻¹ m
Klausimas: Šviesos bangos ilgis (λ)
Jawab :
Teisingas atsakymas yra B.
8. Monochromatinės šviesos spindulys, kurio bangos ilgis yra 2,5·10⁻⁷ m , krinta į gardelę, sudarytą iš 10 000 įbrėžimų/cm. Koks yra antros eilės ryškios linijos kampas?
A. 30 laipsnių
B. 37 o
C. 45 °
D. 53 o
60 laipsnių kampu
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Gardelės konstanta (d) = 1 / (10 000 linijų / cm) = 0,0001 cm = 1 x 10⁻⁴ cm = 1 x 10⁻⁴ metrai
Eilė (n) = 2
Šviesos bangos ilgis (λ) = 2,5 x 10⁻⁷ metrai
Klausiama: kampas (θ)
Jawab :
Teisingas atsakymas yra A.
9. Dvigubo plyšio interferencija
Geltonos šviesos spindulys krinta ant dviejų plyšių, sukeldamas ekrane matomą interferenciją. Remiantis šiuo teiginiu:
(1) Ryški juosta taps platesnė, jei geltoną šviesą pakeis mėlyna
(2) Ryški juosta taps platesnė, jei atstumas tarp plyšių sumažės.
( 3) Kuo toliau nuo centrinės šviesos, tuo mažesnis intensyvumas.
(4) kuo toliau nuo centrinės šviesos, tuo intensyvumas išlieka pastovus.
Teisingas teiginys yra…
A. (1), (3) ir (4) punktai
Tik B. (1) ir (3) punktai
Tik C. (1) ir (4) punktai
Tik D. (2) ir (3)
Tik E. (2) ir (4)
Pembahasanas
Atstumas tarp plyšių yra mažesnis nei atstumas tarp plyšių ir ekrano, todėl kampas yra labai mažas. Kampas yra labai mažas, todėl sin θ vertė yra artima ta ngen θ.
Dvigubo plyšio interferencijos formulė (konstruktyvioji interferencija)
Informacija:
d = atstumas tarp plyšių, y = n-tosios ryškios linijos atstumas nuo centrinės ryškios linijos, l = atstumas tarp ekrano ir plyšio, n = eilė, λ = p- oji šviesos bangos ilgis.
(1) Ryški juosta taps platesnė, jei geltoną šviesą pakeis mėlyna
Remiantis šia formule, ryškių linijų skaičius (n) yra atvirkščiai proporcingas bangos ilgiui ( λ). Jei bangos ilgis mažesnis, ryškių linijų skaičius (n) didesnis. Geltona šviesa turi ilgesnį bangos ilgį (žemesnį dažnį) nei mėlyna šviesa. Jei geltona šviesa pakeičiama mėlyna šviesa, bangos ilgis yra mažesnis, todėl ryškių linijų skaičius (n) yra didesnis.
Šis teiginys yra teisingas.
(2) Ryški juosta taps platesnė, jei atstumas tarp plyšių sumažės.
Remiantis aukščiau pateikta formule, atstumas tarp plyšių (d) yra tiesiogiai proporcingas ryškių linijų skaičiui (n). Jei atstumas tarp plyšių sumažinamas, ryškių linijų skaičius (n) sumažės.
Šis teiginys yra klaidingas.
(3) Kuo toliau nuo centrinės šviesos, tuo mažesnis intensyvumas.
Intensyvumas yra susijęs su ryškumo lygiu. Intensyvumas yra atvirkščiai proporcingas atstumui; kuo didesnis atstumas, tuo mažesnis intensyvumas (tuo šviesa silpnesnė).
Šis teiginys yra teisingas.
(4) Kuo toliau nuo centrinės šviesos, tuo intensyvumas išlieka pastovus.
Šis teiginys yra klaidingas.
Teisingas atsakymas yra B.
10. Monochromatinės šviesos spindulys, kurio bangos ilgis yra 5.10⁻⁷ m , yra nukreiptas statmenai gardelei. Jei atstumas tarp ekrano ir gardelės yra 2 m, o trečiosios eilės šviesa ekrane atsiranda 150 cm atstumu nuo centrinės šviesos, tai atstumas tarp plyšių yra….
- 4.10-6 m
- 3.10-6 m
- 2.10-6 m
- 3.10-7 m
- 2.10-7 m
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Bangos ilgis (λ) = 5 x 10-7 skaitiklis
l = 2 metrai
n = 3
y = 150 cm = 1,5 metro
Paklausė: gardelės konstanta
Jawab :
sin θ ≈ tan θ = y / l = 1,5 / 2 = 0,75 = 75 x 10 -2
Atstumas tarp tarpų:
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)(10-5) metrų
d = (0,2)(10-5) metrų
d = 2.10-6 skaitiklis
Teisingas atsakymas yra C.
11. Į gardelę statmenai krinta monochromatinės šviesos spindulys, kurio bangos ilgis yra 500 nm (1 nano = 10⁻⁹ ) . Jei ketvirtoji šviesa suformuoja 30 ° nuokrypio kampą , linijų skaičius gardelės centimetre yra….
- 3000
- 2500
- 1250
- 1000
- 250
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Bangos ilgis (λ) = 500.10-9 metrai = 5.10-7 skaitiklis
θ = 30o
n = 4
Paklausė: linijų skaičius tinklelio centimetre
Jawab :
Atstumas tarp tarpų:
d sin θ = n λ
d (nuodėmė 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 skaitiklis
Linijų skaičius tinklelio centimetre:
x = 1 / 4.10-6 skaitiklis
x = 0,25.106 linija / metras
x = 0,25.106 eilutė / 102 cm
x = 0,25.104 linija / cm
x = 25.102 linija / cm
x = 2500 linijų / cm
Teisingas atsakymas yra B.
Klausimo šaltinis:
2015/2016 SMA/MA Fizikos JT klausimai
