НОФ 2016, II кръг (областен), 10–12 клас — Задача 3. Оптика

Автор: Olympiads XYZ · транскрипция на официалните материали

Автоматична транскрипция · предстои повторна проверка срещу оригинала

Редактирай тази страница

Областен кръг на олимпиадата по физика 2016, тема за възрастова група 10.-12. клас · 14 февруари 2016 г. · 10 т.

Условие

Част 1

Лазерен лъч пада върху стъклена призма с форма на правоъгълен триъгълник (фиг. 3 а). Показателите на пречупване на околната среда и на стъклото са съответно n1n_1 и n2n_2. Намерете:

Правоъгълен триъгълник с ъгли 30 и 60 градуса; средата вътре е n2, отвън n1. Отвесен лъч влиза през горната страна, стига до хипотенузата и се разделя на отразен лъч нагоре-надясно и пречупен лъч надолу; ъгълът между тях е фи.
Фиг. 3 а — правоъгълна призма с ъгли 30∘30^\circ и 60∘60^\circ; лъчът пада отвесно върху горния катет и се разделя на отразен и пречупен лъч при хипотенузата, като ϕ\phi е ъгълът между тях.
Графика на интензитета като функция на дължината на вълната от 0 до 3000 nm; кривата има максимум около 1100 nm.
Фиг. 3 б — спектър на крушка с нажежаема жичка: интензитет срещу дължина на вълната (nm).

а) ъгъла ϕ\phi от фиг. 3 а, изразен чрез ъгъла на падане α\alpha и ъгъла на пречупване β\beta; [1 т.]

б) минималната стойност на ϕ\phi и отношението n2/n1n_2/n_1, при което тази стойност се наблюдава; [2 т.]

в) отношението n2/n1n_2/n_1, за което ϕ=90∘\phi = 90^\circ. [2 т.]

г) Част 2

На фиг. 3 б е показан спектърът на крушка с нажежаема жичка. Определете:

температурата TT на жичката; [2 т.]

д) площта SS на излъчващата повърхност на жичката, ако излъчваната мощност е 15 W.

Упътване: Жичката излъчва като абсолютно черно тяло;

константа на Вин – b=2.898 mm.Kb = 2.898\ \mathrm{mm.K},

константа на Стефан-Болцман – σ=5.67    10−8 W/ m2K4\sigma = 5.67\;\;10^{-8}\ \mathrm{W/\ m^2K^4} [3 т.]

Отговори

Покажи отговорите

Решение

Покажи официалното решение

Оригинал в Архива: NOF2_2016_10-12problems.pdf · официални решения: NOF2_2016_10-12solutions.pdf