11 примери на светлосни бранови
Обрнете внимание на следниве изјави:
(1) Заменете ја мрежата со мрежа со поголем број линии на милиметар.
(2) Светлина што паѓа од сина во жолта
(3) Променете ја емитираната светлина од црвена во зелена
(4) Поместете го екранот поблиску до мрежата
Она што е вклучено во напорот за зголемување на ширината на светлиот опсег во експериментот со дифракциска решетка е...
Дискусија
Формула за двојна интерференција на процеп (конструктивна интерференција):
Ширината на процепот (d) е многу мала во споредба со растојанието помеѓу процепот и екранот (L), така што аголот е многу мал. Аголот е толку мал што вредноста на sin θ е блиску до тангентата θ.
sin θ ≈ tan θ = y / L
Информации:
y = ширина на светлиот опсег, n = ред, λ = бранова должина, L = растојание помеѓу решетката и екранот, d = ширина на процепот.
d = 1 / (4000 линии / см) = 0,00025 см
(1) Заменете ја мрежата со мрежа со поголем број линии на милиметар.
Контох:
d = 1 / (1000 линии / см) = 0,001 см
d = 1 / (2000 линии / см) = 0,0005 см
d = 1 / (3000 линии / см) = 0,0003 см
d = 1 / (4000 линии / см) = 0,00025 см
Врз основа на оваа пресметка, ако бројот на линии на милиметар е поголем, тогаш ширината на процепот (d) е помала. Врз основа на горенаведената формула, ако ширината на процепот (d) е помала, тогаш ширината на светлата лента (y) е поголема.
Оваа изјава е вистина.
(2) Светлина што паѓа од сина во жолта
Сината светлина има поголема фреквенција од жолтата светлина, и обратно
Сината светлина има помала бранова должина од жолтата светлина.
Ако светлината се префрли од сина во жолта, тогаш брановата должина станува поголема.
Врз основа на горенаведената формула, ако брановата должина е поголема, ширината на светлиот опсег (y) е поголема.
Оваа изјава е вистина.
(3) Променете ја емитираната светлина од црвена во зелена
Црвената светлина има помала фреквенција од зелената светлина, обратно
Црвената светлина има подолга бранова должина од жолтата светлина.
Ако светлината се префрли од црвена во зелена должина, тогаш брановата должина станува помала.
Врз основа на горенаведената формула, ако брановата должина е помала, ширината на светлиот опсег (y) е помала.
Оваа изјава е погрешна.
(4) Поместете го екранот поблиску до мрежата
Поместувањето на екранот поблиску до мрежата значи намалување на L. Врз основа на горенаведената формула, ако растојанието помеѓу мрежата и екранот (L) е помало, ширината на светлата лента (y) е помала.
Оваа изјава е погрешна.
2. Дифракција на светлината
Во експеримент со дифракција на светлина со употреба на решетка од 4.500 линии.cm -1 , на екран поставен на растојание L од решетката, растојанието до светлата лента од втор ред е 1 mm. Ако употребената решетка се замени со друга решетка што има 5.400 линии.cm -1 , тогаш растојанието до светлата лента од втор ред мерено од централната светла лента е...
A. 0,6 mm
B. 0,9 mm
C. 1,2 mm
D. 1,6 mm
E. 2,2 mm
Дискусија
Познато е дека:
d 1 = 1 / (4500 линии / см) = 1/4500 см
n1 = 2
y 1 = 1 mm = 0,1 cm
d 2 = 1 / (5400 линии / см) = 1/ 5400 см
n2 = 2
Прашано: y 2
Одговор:
Формула за двојна интерференција на процеп (конструктивна интерференција):
d sin θ = n λ
Ширината на процепот е многу мала во споредба со растојанието помеѓу процепот и екранот, па затоа аголот е многу мал. Аголот е толку мал што вредноста на sin theta е блиску до тангентната тета.
sin θ ≈ tan θ = y / L
d sin θ = n λ
d (y / L) = n λ
dy = n λ L
Информации:
d = ширина на процепот, y = растојание помеѓу централната светлина и светлината од n-ти ред, n = ред, λ = бранова должина, L = растојание помеѓу решетката и екранот.
Експеримент 1:
d1y1 = n1λL
(1/4500)(0,1) = (2) λ L
0,1 / 4500 = (2) λ L
0,1 / (2)(4500) = λ L
0,1 / 9000 = λ L
Експеримент 2:
d2y2 = n2λL
(1/5400)(y2 ) = (2) λL
y2 / 5400 = (2) λL
y2 / ( 2)(5400) = λL
y2 / 10.800 = λL
Брановата должина на светлината (λ) што се користи е иста, а растојанието помеѓу решетката и екранот (L) е исто така исто.
λL = λL
0,1 / 9000 = y2 / 10.800
(0,1)(10.800) = ( y2 )(9000)
1080 = y2 ( 9000)
y2 = 1080 / 9000
y2 = 0,12 см
y2 = 1,2 mm
Точниот одговор е Ц.
Светлосна интерференција
3. Два тесни процепа одделени со растојание од 2 mm се осветлени нормално. На екран оддалечен 1 метар од процепите, се формира четврта светла линија, лоцирана 1 mm од централната светла линија. Брановата должина на употребената светлина е…
A. 24 x 10 -6 м
Б. 8,0 x 10 -6 м
C. 3,7 x 10 -6 м
Д. 2,0 x 10 -6 м
E. 0,5 x 10 -6 м
Дискусија
Познато е дека:
Растојание помеѓу процепите (d) = 2 mm = 2 x 10 -3 метри
Ред (n) = 4
Растојание помеѓу екранот и празнината (l) = 1 метар
Растојанието на 4-тата светла линија од централната светла линија (y) = 1 mm = 1 x 10 -3 метри = 10 -3 метри
Прашање: Бранова должина на светлината ( λ)
Одговор:
Формула за двојна интерференција на процеп (конструктивна интерференција):
d sin θ = n λ
Растојанието помеѓу процепите е помало од растојанието помеѓу процепите и екранот, така што аголот е многу мал. Аголот е многу мал, така што вредноста на sin θ е блиску до ta ngen θ.
Бранова должина на светлината ( λ):
Точниот одговор е Е.
4. Во експериментот на Јанг, беа користени два тесни процепа, секој оддалечен 3 mm, а екран беше поставен на 1 m од процепите. Ако шестата светлина се произведува на растојание од 1 mm од централната светлина, тогаш брановата должина на употребената светлина е...
А. 0,5 x 10 -6 м
Б. 2,0 x 10 -6 м
C. 3,7 x 10 -6 м
Д. 8,0 x 10 -6 м
E. 24 x 10 -6 м
Дискусија
Познато е дека:
Растојание помеѓу процепите (d) = 3 mm = 3 x 10 -3 метри
Ред (n) = 6
Растојание помеѓу екранот и празнината (l) = 1 метар
Растојанието на 6-тата светла линија од централната светла линија (y) = 1 mm = 1 x 10 -3 метри = 10 -3 метри
Прашање: Бранова должина на светлината ( λ)
Одговор:
Бранова должина на светлината ( λ):
Точниот одговор е А.
Карактеристики на светлосните бранови
5. Карактеристики на брановите:
(1) форма на лонгитудинален бран
(2) може да се прекрши
(3) може да се меша
(4) може да биде поларизиран
(5) неговото размножување бара медиум
Горенаведената изјава, која е карактеристика на светлинските бранови, е бројот…
А. (1), (2) и (3)
Б. (1), (2) и (4)
C. (1), (3) и (5)
Г. (2), (3) и (4)
E. (2), (2) и (5)
Дискусија
Точниот одговор е Д.
6. Прашање бр. 29 за националниот испит по физика за SMA/MA 2015/2016
Обрнете внимание на следната изјава!
(1) Може да се меша
(2) Доживување на поларизација
(3) Доживување на дифракција
(4) Притаен без медиум
(5) Може да се рефлектира
Точната изјава погоре за својствата на звучните бранови е...
А. (1), (2) и (3)
Б. (1), (3) и (5)
C. (1), (4) и (5)
D. (2), (3) и (4)
Е. (3), (4) и (5)
Дискусија
(2) Поларизацијата се доживува преку трансверзални бранови. Звучните бранови се лонгитудинални бранови.
(4) Брановите што се шират без медиум се само електромагнетни бранови, звучните бранови се механички бранови на кои им е потребна медиум за да се пропагираат.
Точниот одговор е Б.
Дифракциска решетка
7. Дифракциската решетка има 4.000 линии на см. Монохроматска светлина се осветлува врз решетката и произведува светла линија од втор ред. Ако аголот на отстапување е 30 ° , тогаш брановата должина на светлината е… (1 Å = 10-10 m)
А. 8.000 Å
Б. 6.250 Å
C. 5.000 Å
Д. 4.500 Å
E. 4.000 Å
Дискусија
Познато е дека:
Константа на решетката (d) = 1 / (4000 линии / cm) = 0,00025 cm = 2,5 x 10 -4 cm = 2,5 x 10 -6 метри
Ред (n) = 2
sin 30 o = 0,5
1 Å = 10 -10 м
Прашање: Бранова должина на светлината (λ)
Одговор:
Точниот одговор е Б.
8. Зрак монохроматска светлина со бранова должина од 2,5 × 10 -7 m удира во решетка што се состои од 10.000 гребнатини/cm. Кој е аголот за светлата линија од втор ред?
А. 30 o
Б. 37 o
C. 45 o
Д. 53 о
E. 60 o
Дискусија
Познато е дека:
Константа на решетката (d) = 1 / (10.000 линии / cm) = 0,0001 cm = 1 x 10 -4 cm = 1 x 10 -6 метри
Ред (n) = 2
Бранова должина на светлината (λ) = 2,5 x 10 -7 метри
Прашано: Агол (θ)
Одговор:
Точниот одговор е А.
9. Интерференција со двоен процеп
Зрак жолта светлина се испушта врз два процепа, предизвикувајќи видлива пречка на екранот. Од следнава изјава:
(1) Светлиот појас ќе стане поширок ако жолтата светлина се замени со сина
(2) Светлата лента ќе стане поширока ако се намали растојанието помеѓу процепите.
( 3) Колку подалеку од централната светлина, толку е помал интензитетот.
(4) колку подалеку е од централната светлина, толку интензитетот останува константен.
Точната изјава е…
А. (1), (3) и (4)
Б. Само (1) и (3)
C. Само (1) и (4)
D. Само (2) и (3)
E. Само (2) и (4)
Дискусија
Растојанието помеѓу процепите е помало од растојанието помеѓу процепите и екранот, така што аголот е многу мал. Аголот е многу мал, така што вредноста на sin θ е блиску до ta ngen θ.
Формула за двојна интерференција на процеп (конструктивна интерференција)
Информации:
d = растојание помеѓу процепите, y = растојание на n-тата светла линија од централната светла линија, l = растојание помеѓу екранот и процепот, n = ред, λ = p бранова должина на светлината.
(1) Светлиот појас ќе стане поширок ако жолтата светлина се замени со сина
Врз основа на оваа формула, бројот на светли линии (n) е обратно пропорционален на брановата должина ( λ). Ако брановата должина е помала, бројот на светли линии (n) е поголем. Жолтата светлина има подолга бранова должина (пониска фреквенција) од сината светлина. Ако жолтата светлина се замени со сина светлина, брановата должина е помала, па затоа бројот на светли линии (n) е поголем.
Оваа изјава е вистина.
(2) Светлата лента ќе стане поширока ако се намали растојанието помеѓу процепите.
Врз основа на горенаведената формула, растојанието помеѓу процепите (d) е директно пропорционално на бројот на светли линии (n). Ако растојанието помеѓу процепите се намали, бројот на светли линии (n) ќе се намали.
Оваа изјава е погрешна.
(3) Колку подалеку од централната светлина, толку е помал интензитетот.
Интензитетот е поврзан со нивото на осветленост. Интензитетот е обратно пропорционален на растојанието; колку е поголемо растојанието, толку е помал интензитетот (колку е послаба светлината).
Оваа изјава е вистина.
(4) Колку подалеку е од централната светлина, толку интензитетот останува константен.
Оваа изјава е погрешна.
Точниот одговор е Б.
10. Зрак монохроматска светлина со бранова должина од 5.10 -7 m е насочен нормално на решетката. Ако растојанието помеѓу екранот и решетката е 2 m и светлина од трет ред се појавува на екранот на растојание од 150 cm од централната светлина, тогаш растојанието помеѓу процепите е….
- 4.10-6 m
- 3.10-6 m
- 2.10-6 m
- 3.10-7 m
- 2.10-7 m
Дискусија
Познато е дека:
Бранова должина (λ) = 5 x 10-7 метар
л = 2 метри
n = 3
y = 150 см = 1,5 метри
Праша: константа на решетката
Одговор:
sin θ ≈ tan θ = y / l = 1,5 / 2 = 0,75 = 75 x 10 -2
Растојание помеѓу празнините:
d sin θ = n λ
д (75.10-2) = (3)(5.10-7)
д (75.10-2) = 15.10-7
d = (15.10-7) / (75.10-2)
d = (15/75).10-5
d = (1/5)(10-5) метри
d = (0,2)(10-5) метри
d = 2.10-6 метар
Точниот одговор е Ц.
11. Зрак монохроматска светлина со бранова должина од 500 nm (1 нано = 10-9 ) паѓа нормално на решетката . Ако четвртата светлина формира агол на отстапување од 30 ° , бројот на линии на cm од решетката е….
- 3000
- 2500
- 1250
- 1000
- 250
Дискусија
Познато е дека:
Бранова должина (λ) = 500.10-9 метри = 5.10-7 метар
θ = 30o
n = 4
Праша: број на линии по см од мрежата
Одговор:
Растојание помеѓу празнините:
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 метар
Број на линии по см од мрежата:
x = 1 / 4.10-6 метар
x = 0,25.106 линија / метар
x = 0,25.106 линија / 102 cm
x = 0,25.104 линија / см
x = 25.102 линија / см
x = 2500 линии / см
Точниот одговор е Б.
Извор на прашањето:
2015/2016 SMA/MA Physics UN прашања
