Задачи по теме «Геометрическая оптика»

1 уровень

1 вариант

1. Чему равна скорость света в воде? Показатель преломления воды 1,33.

2. Под каким углом следует направить луч на поверхность стекла, показатель преломления которого 1,54, чтобы угол преломления получился равным 30⁰?

3. Предмет высотой 60 см помещен на расстоянии 60 см от собирающей линзы с фокусным расстоянием 12 см. Определить, на каком расстоянии от линзы получилось изображение и размер полученного изображения.

4. В дно водоема глубиной 2 м вбита свая, выступающая на 0,5 м из воды. Найти длину тени от сваи на дне водоема при угле падения лучей 30⁰. Показатель преломления воды 1,33.

5. Расстояния от предмета до линзы и от линзы до изображения одинаковы и равны 0,5 м. Во сколько раз увеличится изображение, если сместить предмет на расстояние 20 см по направлению к линзе?

2 вариант

1. Чему равна скорость света в глицерине? Показатель преломления глицерина 1,47.

2. Луч света переходит из стекла в воду. Угол падения 45⁰. Чему равен угол преломления? Показатель преломления стекла 1,6, воды 1,3.

3. Перед собирающей линзой с фокусным расстоянием 10 см помещен предмет. На каком расстоянии надо поставить предмет, чтобы его действительное изображение было в 4 раза больше самого предмета?

4. Каково смещение луча плоской стеклянной пластинкой толщиной 3 см, если луч падает на нее под углом 70⁰? Показатель преломления стекла 1,5.

5. Собирающая линза дает на экране четкое изображение предмета, которое в 2 раза больше этого предмета. Расстояние от предмета до линзы на 6 см превышает ее фокусное расстояние. Найти расстояние от линзы до экрана.

3 вариант

1. Скорость света в алмазе 124·10⁶ м/с. Определите показатель преломления алмаза.

2. Луч света переходит из глицерина в воздух. Каков угол преломления луча, если он падает под углом 22⁰? Показатель преломления глицерина-1,47.

3. Рисунок на диапозитиве имеет высоту 2 см, а на экране 80 см. Определите оптическую силу объектива, если расстояние от объектива до диапозитива 20,5 см.

4. Монета лежит в воде на глубине 2 м. Будем смотреть на нее сверху по вертикали. На какой глубине мы увидим монету? Показатель преломления воды-1,33. Для малых углов тангенс считать равным синусу.

5. Предмет расположен на расстоянии 40 см от линзы с оптической силой 2 дптр. Как изменится расстояние до изображения предмета, если последний приблизить к линзе на 15 см?

4 вариант

1. Скорость света в сероуглероде 184·10⁶ м/с. Определите показатель преломления сероуглерода.

2. Луч света переходит из воды в стекло с показателем преломления 1,7. Определить угол падения луча, если угол преломления равен 28⁰. Показатель преломления воды равен 1,33.

3. Оптическая сила линзы равна 2 дптр. Предмет высотой 1,2 см помещен на расстоянии 60 см от линзы. На каком расстоянии от линзы и какой высоты получится изображение этого предмета?

4. Луч света падает на стеклянную плоскопараллельную пластинку с показателем преломления 1,5 под углом 60⁰. Какова толщина пластинки, если при выходе из нее луч сместится на 1 см?

5. Предмет высотой 16 см находится на расстоянии 80 см от рассеивающей линзы с оптической силой -2,5 дптр. Во сколько раз изменится высота изображения, если предмет пододвинуть к линзе на 40 см?

2 уровень

5 вариант

1. Длина волны фиолетового света в воздухе 400 нм. Какой будет длина волны этого излучения в стекле. Показатель преломления стекла 1,5.

2. В дно водоема вертикально вбит шест высотой 1,25 м. Определите длину тени от шеста на дне водоема, если солнечные лучи падают на поверхность воды под углом 30⁰, а шест целиком находится под водой.

3. Фокусное расстояние линзы 10 см. Предмет находится на расстоянии 12 см от линзы. Найти расстояние от изображения до линзы. Найти увеличение и оптическую силу линзы.

4. Высота предмета равна 5 см. Линза дает на экране изображение высотой 15 см. Предмет передвинули на 1,5 см от линзы и, передвинув экран на некоторое расстояние, снова получили изображение высотой 10 см. Найти фокусное расстояние линзы.

5. Преломляющий угол стеклянной призмы 60⁰. Под каким углом лучи должны падать на призму, чтобы выходить из нее, скользя вдоль поверхности противоположной грани? Показатель преломления стекла 1,6.

6 вариант

1. Луч света падает на границу двух сред под углом 30⁰. Абсолютный показатель преломления первой среды 2,4. Определите показатель преломления второй среды, если известно, что отраженный от границы раздела двух сред луч и преломленный перпендикулярны друг другу.

2. Наблюдатель находится в воде на глубине 40 см. Он видит, что над ним висит лампа, расстояние до которой по его наблюдениям 2,4 м. Определите истинное расстояние от поверхности воды до лампы.

3. Расстояние между предметом и его действительным изображением в собирающей линзе 72 см. Увеличение линзы равно 3. Найти фокусное расстояние линзы.

4. Линза дает действительное изображение предмета с увеличением 3. Каким будет увеличение, если на место первой линзы поставить вторую с оптической силой вдвое большей?

5. Луч света падает на стеклянную призму с показателем преломления 1,5. Угол падения при входе луча в призму 22⁰. Преломляющий угол призмы 40⁰. Определить угол преломления луча при выходе из призмы.

7 вариант

1. Скорость распространения света в первой среде 225 000 км/с, а во второй-200 000 км/с. Луч света падает на поверхность раздела этих сред под углом 30⁰ и переходит во вторую среду. Определите угол преломления луча и показатель преломления второй среды относительно первой.

2. Луч света падает под углом 30⁰ на плоскопараллельную стеклянную пластинку и выходит из нее параллельно первоначальному лучу. Показатель преломления стекла равен 1,5. Какова толщина пластинки, если расстояние между лучами равно 1,94 см?

3. Предмет высотой 3 см расположен на расстоянии 15 см от рассеивающей линзы с фокусным расстоянием 30 см. На каком расстоянии от линзы находится изображение? Какова будет высота изображения?

4. От предмета высотой 3 см получили с помощью линзы действительное изображение высотой 18 см. Когда предмет передвинули на 6 см, то получили мнимое изображение высотой 9 см. Определить фокусное расстояние и оптическую силу линзы.

5. Луч света выходит из призмы под тем же углом, под каким входит в призму, причем отклоняется от первоначального направления на угол 15⁰. Преломляющий угол призмы 45⁰. Найти показатель преломления материала призмы.

8 вариант

1. Луч от подводного источника света падает на поверхность воды под углом 35⁰. Под каким углом он выйдет на поверхность?

2. В дно реки вбит столб, часть которого высотой 1 м возвышается над поверхностью воды. Найдите длину тени столба на поверхности воды и на дне реки, если высота Солнца над горизонтом 30⁰, а глубина реки 2 м.

3. Свеча находится на расстоянии 15 см от собирающей линзы с оптической силой 10 дптр. На каком расстоянии от линзы следует расположить экран для получения четкого изображения свечи? Какое увеличение даст линза?

4. Расстояние от предмета до линзы и от линзы до действительного изображения предмета одинаковы и равны 60 см. Во сколько раз увеличится изображение, если предмет поместить на 20 см ближе к линзе?

5. Луч света падает под углом 50⁰ на прямую треугольную стеклянную призму с преломляющим углом 60⁰. Найти угол преломления луча при выходе из призмы.

9 вариант

1. Зная скорость света в вакууме, найти скорость света в алмазе.

2. Световой луч падает на стеклянную плоскопараллельную пластину, толщина которой 6 см. Угол падения 60⁰. Показатель преломления стекла 1,46. Вычислить смещение луча при его прохождении сквозь пластину.

3. Изображение предмета, поставленного на расстоянии 40 см от двояковыпуклой линзы, получилось действительным и увеличенным в 1,5 раза. Каково фокусное расстояние линзы?

4. На дне сосуда, наполненного водой до высоты 40 см, находится точечный источник света. На поверхности воды плавает круглый диск, центр которого находится над источником. При каком минимальном радиусе диска лучи от источника не будут выходить из воды? Показатель преломления воды 1,3.

5. Двояковыпуклая линза должна иметь одинаковые радиусы выпуклых поверхностей и оптическую силу равную 4 дптр. Найти радиус кривизны линзы, если показатель преломления линзы 1,5. На каком расстоянии от этой линзы нужно поместить предмет, чтобы получить трехкратное увеличение?