Przeglądaj wiadomości i opracowania według daty publikacji.
Materiały: 1013 · strona 52 z 85.
Dwie fale świetlne mogą dawać jasne i ciemne prążki. Nie wystarczy jednak postawić obok siebie dwóch dowolnych lamp. Aby obraz prążków pozostawał stabilny, potrzebna jest odpowiednia zgodność częstotliwości i stałość różnicy faz.
Cienkie soczewki o ogniskowych +20 cm i −20 cm ustawiono współosiowo w kontakcie, w powietrzu. Oblicz zdolność skupiającą układu. Czy padająca wiązka równoległa zostanie skupiona w punkcie w skończonej odległości? Przyjmij model paraksjalny, czyli promienie bliskie osi.
Dodatkowa próba: Zastąp soczewkę −20 cm soczewką −10 cm. Wyznacz nową zdolność i wyjaśnij znak nowej ogniskowej.
Dwie cienkie soczewki o zdolnościach skupiających +5 i −2 dioptrie ustawiono współosiowo w kontakcie, w powietrzu. Oblicz zdolność skupiającą i ogniskową układu w przybliżeniu promieni bliskich osi.
Dodatkowa próba: Co zmieniłoby się po zastąpieniu soczewki −2 dioptrie soczewką −7 dioptrii, przy zachowaniu kontaktu?
Porównanie pojedynczych soczewek: A i B są cienkimi soczewkami dwuwypukłymi z tego samego szkła, w powietrzu. Powierzchnie B są silniej zakrzywione niż powierzchnie A. Która ma krótszą dodatnią ogniskową? Następnie zachowaj kształt A, ale użyj szkła o większym współczynniku załamania. Jak zmieni się ogniskowa? Uzasadnij oba wnioski bez obliczeń.
Soczewka o krótszej dodatniej ogniskowej silniej skupia wiązkę równoległą. Tę własność wygodnie opisuje zdolność skupiająca. Przy łączeniu cienkich soczewek dodajemy ich zdolności skupiające, a nie same ogniskowe.
Promień biegnie w szkle o współczynniku załamania 1,5 i pada na granicę z powietrzem pod kątem 50° do normalnej. Przyjmij npowietrza = 1 oraz przezroczyste ośrodki. Oblicz kąt graniczny i ustal, czy wystąpi całkowite wewnętrzne odbicie.
Dodatkowa próba: Porównaj to z granicą tego samego szkła i wody o n = 1,33, przy niezmienionym kącie padania 50°.
Podaj także kąt odbicia na granicy szkło–powietrze.
Zastosowanie w światłowodzie: Rdzeń prostego włókna ma nᵣ = 1,50, a płaszcz nₚ = 1,40. Promień wewnątrz rdzenia tworzy 15° z osią włókna. Ustal, czy przy bocznej granicy dojdzie do całkowitego odbicia. Co zmieni zastąpienie płaszcza materiałem o nₚ = 1,48, jeśli tor padającego promienia pozostaje taki sam?
Światło o długości fali w próżni 600 nm pada z powietrza na szkło pod kątem 30° do normalnej. Przyjmij npowietrza = 1 i nszkła = 1,5. Oblicz kąt załamania oraz długość fali w szkle. Czy częstotliwość ulega zmianie? Granica ośrodków jest nieruchoma.
Dodatkowa próba: Wyjaśnij także, pod jakim kątem do normalnej musiałoby padać światło z powietrza, aby w tym samym szkle biegło pod kątem 30°.
Przy przejściu przez granicę dwóch ośrodków światło może zmienić kierunek i długość fali. Nie zmienia przy tym częstotliwości, jeżeli granica pozostaje nieruchoma. Żeby poprawnie opisać załamanie, trzeba też wiedzieć, od której linii mierzymy kąty.
Idealny woltomierz wskazał 9,0 V na nieobciążonym źródle. Podczas zasilania odbiornika napięcie spadło do 7,2 V, a prąd wynosił 0,60 A. Wyznacz SEM i opór wewnętrzny w modelu źródła o stałych parametrach. Oblicz także opór odbiornika.
Źródło ma SEM 12 V i opór wewnętrzny 1 Ω. Dołączono do niego opornik 5 Ω. Oblicz natężenie, napięcie zaciskowe oraz moc wydzielaną wewnątrz źródła. Przyjmij stałość parametrów modelu.
Napięcie na zaciskach rzeczywistego źródła może maleć po podłączeniu odbiornika. Źródło nadal dostarcza energię odbiornikowi. Część energii jest przekazywana wewnątrz niego, co w prostym modelu opisujemy oporem wewnętrznym.
Urządzenie o stałej mocy pobieranej 60 W pracuje po 5 godzin dziennie przez 30 dni. Oblicz zużytą energię w kWh oraz w MJ. Poza podanym czasem jest całkowicie wyłączone.
Urządzenie pracuje przez 4 minuty przy stałym napięciu 12 V i natężeniu 0,50 A. Oblicz pobieraną moc i energię elektryczną. Wynik energii podaj w dżulach.
