Балкански 2009, Теория — Задача 2. Exercice 1
Concours Général de Physiques « Minko Balkanski » · 16 май 2009 г. · 3 т.
Указания
Le problème est les deux exercices sont entièrement indépendants et peuvent être traités dans n’importe quel ordre.
La clarté et la précision de la rédaction, qui doit être en français ou en anglais, seront prises en compte dans la note finale.
La durée de la composition est de 4 heures! Les calculatrices sont autorisées.
Условие
Une lentille type plan-concave, avec un indice de réfraction de , est placée sur une lame de verre ( cf. Figure 1). La face concave, qui a une rayon de courbure de 8,00m, est placée vers le bas. Le dispositif est éclairé par le haut avec une lape a vapeur de sodium, qui envoie une lumière jeune, avec une longueur d’onde de 589nm. Une série des franges concentriques est observée en réflexion. La figure d’interférence a une tache sobre au centre entourée par 50 anneaux noir, parmi lesquelles celui avec le plus grand diamètre est situées à l’arrête de la lentille.

(a) Quelle est l’épaisseur de la couche de l’air au centre de la figure d’interférence ? [1 т.]
(b) Quel est le rayon du dernier anneau noir ? [1 т.]
(c) Quel est la distance focale de la lentille ? [1 т.]
Отговори
- (a) 0.0000147 m
- (b) 0.0153 m
- (c) -16 m
Решение
La lumière réfléchie par l’interface supérieure de la couche d’air ne change pas sa phase, par contre celle réfléchie par l’interface inferieure est renversée de (). Dans ce cas là il y une frange sombre à l’arrête de la lentille et chaque fois quand l’épaisseur satisfait l’équation : , avec
(a) Au centre on a et donc (1p.)
(b) Dans le triangle rectangle on a :

Le dernier terme étant négligeable on a :
(1p.)
(c)
(1p.)
Теми и трудност
Трудност: неоценена.
Оптика · Интерференция на светлината · Лещи и образи
Предпоставки: Разширена олимпиадна подготовка
Оригинал в Архива: CGP_2009_fr.pdf · официални решения: CGP_2009_cr.pdf