Fizik optikada yorug'lik to'lqinlari uchun savollar va formulalarga misollar
Yorug'likning xususiyatlari
1. Yorug'lik elektromagnit to'lqindir, shuning uchun yorug'lik….
A. Aks ettirishni boshdan kechirmaydi
B. Sinishni boshdan kechirmaydi
C. Tarqalish muhitini talab qilmaydi
D. Tarqalishida energiya olib yurmaydi
Munozara
Yorug'lik to'lqindir, shuning uchun u boshqa to'lqinlar singari tarqalish jarayonida aks ettirish, sinish va energiyani olib yuradi. Yorug'lik elektromagnit to'lqindir, shuning uchun u tarqalish uchun muhitga muhtoj emas.
To'g'ri javob C.
2. Quyidagi bayonotga e'tibor bering:
1. Yorug'lik to'g'ri chiziqda harakatlanadi
2. Yorug'lik elektromagnit to'lqindir
3. Yorug'lik yutilishi mumkin
4. Yorug'lik elektr zaryadini olib yuradi
Yorug'likning xususiyatlari haqidagi to'g'ri bayonot...
A. faqat 1-bayonot
B. 1 va 2-bayonotlar
C. 1, 2 va 3-bayonotlar
D. barcha bayonotlar to'g'ri
Munozara
1. Yorug'lik to'g'ri chiziq bo'ylab harakatlanadi.
Bu gap to'g'ri, chunki yorug'lik ko'ndalang to'lqin kabi harakatlansa ham, yorug'lik yo'li to'g'ri chiziqdir. Geometrik optika (yorug'likning aks etishi va sinishi) mavzusida yorug'lik harakat yo'li to'g'ri chiziq bo'lgan nur sifatida tasvirlangan.
2. Yorug'lik elektromagnit to'lqindir:
Bu gap to'g'ri, chunki yorug'lik elektromagnit to'lqin bo'lib, unda yorug'likning tarqalishi muhitni talab qilmaydi.
3. Yorug'lik yutilishi mumkin:
Bu gap to'g'ri. Yorug'lik elektromagnit to'lqinning bir turi. Barcha mexanik va elektromagnit to'lqinlar bir joydan ikkinchi joyga o'tayotganda energiyani olib yuradi. Shuning uchun yorug'lik energiyasining bir qismi u o'tadigan muhit tomonidan yutilishi mumkin. Masalan, yorug'lik tekis oynaga qarab harakatlanganda, yorug'likning katta qismi aks etadi, ammo kichik bir qismi oyna tomonidan yutiladi.
4. Yorug'lik elektr zaryadini olib yuradi:
Bu bayonot noto'g'ri. Yorug'lik elektromagnit to'lqin bo'lib, elektromagnit to'lqinlar tebranuvchi elektr va magnit maydonlar tomonidan hosil bo'ladi. Elektromagnit to'lqinlar tezlanuvchi elektr zaryadlari tomonidan chiqariladi.
To'g'ri javob C.
Mukammal aks ettirish
3. O'ngdagi rasmda olmos aks ettirgan yorug'lik juda porloq bo'lgani uchun juda qimmat bo'lgan olmosli zargarlik toshi ko'rsatilgan. Bu hodisaning sababi…
A. yorug'lik kamroq zich muhitdan zichroq muhitga kiradigan mukammal sinish
B. tushish burchagi chegara burchagidan kichikroq bo'lgan mukammal sinish
C. yorug'lik kamroq zich muhitdan zichroq muhitga keladigan mukammal aks ettirish
D. tushish burchagi chegara burchagidan katta bo'lgan mukammal aks ettirish
Munozara
Olmosdan chiqadigan yorug'lik yorug'likning tarqalishi va mukammal aks etishi tufayli porlayotganga o'xshaydi. Mukammal aks etish yorug'lik yuqori sinish ko'rsatkichiga ega muhitdan pastroq sinish ko'rsatkichiga ega muhitga o'tganda sodir bo'ladi. Masalan, yorug'lik olmosdan (yuqori sinish ko'rsatkichiga ega) havoga (pastroq sinish ko'rsatkichiga ega) o'tadi. Buni batafsilroq tushunish uchun quyidagi rasmni ko'rib chiqing.
Yorug'lik katta sinish ko'rsatkichiga ega muhitdan kichik sinish ko'rsatkichiga ega muhitga o'tganda, yorug'lik normaldan chetga egiladi. Agar tushish burchagi (i) katta bo'lsa, sinish burchagi (r) kattaroq bo'ladi. Ma'lum bir tushish burchagida sinish burchagi 90o ga teng. Sinish burchagi 90o bo'lgandagi tushish burchagi kritik burchak (θk) yoki chegara burchagi deb ataladi. Agar tushish burchagi kritik burchak yoki chegara burchagidan katta bo'lsa, unda hech qanday yorug'lik sinmaydi; barcha yorug'lik aks etadi.
To'g'ri javob D.
4. 39-sonli Regency/City darajasidagi o'rta maktablar uchun 2011-yilgi Milliy fan olimpiadasi savollari
Mukammal aks ettirishning alomati bo'lgan quyidagi hodisa...
A. kamalak
B. sarob
C. rangli ko'l
D. astigmatizm
Munozara
Sarob mukammal aks ettirish hodisasi deb ataladi, chunki bu jarayonda havodan kelayotgan hech qanday yorug'lik yo'l yuzasi tomonidan sinmaydi, balki go'yo barcha yorug'lik yo'l yuzasi tomonidan aks ettirilgandek ko'rinadi. Saroblar yorug'lik bu havo qatlamlarining zichligi har xil bo'lgani uchun turli xil sinish ko'rsatkichlariga ega bo'lgan havo qatlamlari orqali o'tishi sababli yuzaga keladi. Aslida, yorug'lik yo'l yuzasi tomonidan aks ettirilmaydi, balki turli xil sinish ko'rsatkichlariga ega bo'lgan havo qatlamlari tomonidan sinadi (egiladi).
To'g'ri javob B.
5. 30-sonli Regency/City darajasidagi o'rta maktablar uchun 2010-yilgi Milliy fan olimpiadasi savollari
Issiq kunda asfalt yo'l yuzasida neft dog'ini ko'rish, aslida, to'liq aks ettirish hodisasidir, chunki...
A. Havoning yuqori qatlamlarining sinish ko'rsatkichi pastki qatlamlarnikidan kattaroq.
B. Havoning yuqori qatlamlarining sinish ko'rsatkichi pastki qatlamlarga qaraganda kichikroq.
C. Suv tomchilari turli xil ranglarni turli burchaklarda aks ettiradi.
D. Suv tomchilari turli xil ranglarni turli sinish burchaklarida sindiradi.
Munozara
Issiq kunda asfalt yo'lda neft dog'i kabi manzara sarobga misol bo'la oladi. Saroblar yo'l yaqinidagi havo qatlami va uning ustidagi havo qatlami o'rtasidagi sinish ko'rsatkichi farqi tufayli yuzaga keladi.
Issiq kunda yo'l yuzasi to'g'ridan-to'g'ri ustidagi havoni isitadi, bu esa yo'l yuzasi ustidagi havo qatlamini yuqori oqimdagi havo qatlamiga qaraganda issiqroq qiladi. Issiqroq havo qatlami katta hajmli kengayishni boshdan kechiradi, bu uni kamroq zich qiladi (past zichlik). Aksincha, uning ustidagi kamroq issiq havo qatlami kamroq hajmli kengayishni boshdan kechiradi, bu esa uni zichroq qiladi (yuqori zichlik). Shunday qilib, pastki havo qatlami kamroq zich, yuqori havo qatlami esa zichroq.
Pastki qismdagi (yo'l yuzasiga yaqinroq) havo qatlami kamroq zich bo'lgani uchun, yorug'lik u orqali o'tganda tezroq harakatlanadi, yuqori qismdagi havo qatlami esa zichroq, shuning uchun yorug'lik u orqali o'tganda sekinroq harakatlanadi.
Sinish ko'rsatkichi formulasi: n = c / v, bu yerda n sinish ko'rsatkichi, c = vakuumdagi yorug'lik tezligi = doimiy = 3 x 108 m/s, v = muhitdagi yorug'lik tezligi. Ushbu formulaga asoslanib, c shunday o'zgarmasdirki, agar v kattalashsa, n kichrayib boradi va aksincha, agar v kamaysa, n kattalashadi.
Yorug'lik pastki havo qatlamida tezroq harakatlanadi (katta v), shuning uchun pastki havo qatlamining sinish ko'rsatkichi kichikroq (kichik n), yorug'lik esa yuqori havo qatlamida sekinroq harakatlanadi (kichik v), shuning uchun yuqori havo qatlamining sinish ko'rsatkichi kattaroq (katta n).
To'g'ri javob A.
sinish ko'rsatkichi
6. Ko'rinadigan yorug'lik nurining havodagi to'lqin uzunligi 510 nm. Agar yorug'lik nuri sinish ko'rsatkichi 1,5 bo'lgan muhitga kirsa, uning to'lqin uzunligi… ga o'zgaradi.
A. 680 nm
B. 510 nm
C. 340 nm
D. 170 nm
Munozara
Ma'lumki:
To'lqin uzunligi (λ) = 510 nm = 510 x 10-9 metr
Sinish ko'rsatkichi (n) = 1,5
Savol: To'lqin uzunligi (λ)… ga o'zgaradi.
Javob:
To'lqin uzunligi (λ) 340 nanometrgacha o'zgaradi.
To'g'ri javob C.
7. Shaffof hovuzning dengiz tubida baliq ko'rinmoqda, hovuzning chuqurligi 2 metr, hovuzning sinish ko'rsatkichi 4/3 ga teng. Agar baliq hovuz yuzasiga deyarli perpendikulyar holda ko'rinsa, baliq hovuz yuzasidan qancha uzoqlikda ko'rinadi?
A. Hovuz yuzasidan 1 metr
B. Hovuz yuzasidan 1,5 metr
C. Hovuz yuzasidan 2 metr
D. Hovuz yuzasidan 2,67 metr
Munozara
Ma'lumki:
Hovuzning sinish ko'rsatkichi = 4/3
Hovuz chuqurligi = 2 metr
Savol: Baliqni hovuz yuzasidan qancha uzoqlikda ko'rish mumkin?
Javob:
Ko'rinib turgan masofa = 1: n (haqiqiy masofa)
Ko'rinadigan masofa = 1 : 4/3 (2 metr)
Ko'rinadigan masofa = 1 x 3/4 (2 metr)
Ko'rinadigan masofa = 3/4 (2 metr)
Ko'rinadigan masofa = 6/4
Ko'rinadigan masofa = 1,5 metr
Baliqning hovuz yuzasidan ko'rinadigan masofasi = 1,5 metr
To'g'ri javob B.
8. Yorug'lik atrof-muhitga nisbatan sinish ko'rsatkichi ... bo'lgan kanalda uzatilishi mumkin.
A. > 1
B. = 1
C. < 1
D. = 0
Munozara
Vakuumning sinish ko'rsatkichi = 1,0000
Muhitning sinish ko'rsatkichi vakuumning sinish ko'rsatkichidan kattaroqdir.
To'g'ri javob A.
Yorug'likning tarqalishi
9. Dispersiya burchagi - bu ... sodir bo'lganda yuzaga keladigan monoxromatik yorug'likning ikki rangi orasidagi burchak.
A. yorug'likning qutblanishi
B. yorug'likning yutilishi
C. yorug'likning tarqalishi
D. yorug'likning difraksiyasi
Munozara
Monoxromatik yorug'lik - bu bitta rang yoki to'lqin uzunligiga ega yorug'lik. Oq yorug'lik, quyosh nuri singari, barcha ranglarning kombinatsiyasidir, ularning har biri turli to'lqin uzunligi yoki chastotasiga ega. Oq yorug'likning ko'rinadigan spektrga (qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, indigo va binafsha) bo'linishi yorug'lik dispersiyasi deb ataladi.
Yorug'lik tarqalishiga prizmalar, suv tomchilari yoki boshqa narsalar orqali erishish mumkin. Kamalaklar kundalik hayotda yorug'lik tarqalishiga misol bo'lib, quyosh nuri yomg'ir tomchilari bilan tarqaladi.
To'g'ri javob C.
10. 60-sonli Regency/City darajasidagi o'rta maktablar uchun 2011-yilgi Milliy fan olimpiadasi savollari
Kamalak qisman doira shaklidagi rangli lenta sifatida ko'rinadi. Quyidagi to'rtta kamalak rangining eng kichikdan eng katta radiusigacha bo'lgan to'g'ri tartibi...
A. qizil, to'q sariq, sariq, yashil
B. ko'k, binafsha, yashil, sariq
C. yashil, ko'k, indigo, binafsha rang
D. indigo, ko'k, yashil, sariq
Munozara
Kamalak ranglarining tartibi qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, indigo va binafsha rangdir.
Qizil yorug'lik eng uzun to'lqin uzunligiga, binafsha yorug'lik esa eng qisqa to'lqin uzunligiga ega. Har bir rangning og'ishi uning to'lqin uzunligiga bog'liq.
Oq quyosh nuri yomg'ir tomchilari bilan tarqalganda, uzunroq to'lqin uzunlikdagi yorug'lik kamroq og'adi, qisqaroq to'lqin uzunlikdagi yorug'lik esa ko'proq og'adi. Qizil yorug'lik eng kam og'adi, chunki uning to'lqin uzunligi uzunroq, binafsha yorug'lik esa eng ko'p og'adi, chunki uning to'lqin uzunligi qisqaroq, bu quyidagi diagrammada ko'rsatilgan. Shunday qilib, kuzatuvchining ko'zi qizil yorug'likni yuqorida, binafsha yorug'likni esa pastda ko'radi.
Kamalak nurining barcha ranglari qisman dumaloq shaklga ega, bu yerda qizil yorug'lik doirasi yuqori qismida joylashgan, shuning uchun u eng katta radiusga ega, binafsha yorug'lik doirasi esa pastki qismida joylashgan, shuning uchun u eng kichik radiusga ega.
Eng katta radiusdan eng kichik radiusgacha bo'lgan yorug'lik ranglari tartibi qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, indigo, binafsha rangdir.
To'g'ri javob D.
11. Suv yuzasidagi yogʻ qatlamidan chiqadigan och ranglar... hodisasi tufayli paydo boʻladi.
A. aralashuv
B. qutblanish
C. dispersi
D. difraksiya
Munozara
To'g'ri javob C.
