Global EE

Геометрическая… — Задание 14 ЕГЭ по физике №00003684

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

Геометрическая Оптика

№2. Задание 14

ID: 00003684

На плоскую границу раздела двух сред падает луч света, идущий из среды 1 в среду 2.

$\sin\alpha$

$\sin\beta$

0,258819

0,345092

0,500000

0,666667

0,707107

0,942809

0,819152

1,000000

0,866025

1,000000

В таблице приведены значения синусов углов падения (sinα) и синусов углов преломления (sinβ) этого луча.

Из приведённого списка выберите все верные утверждения.

1) Луч падает на границу раздела из оптически более плотной среды.

2) Показатель преломления среды 1 в 4/3 раза меньше показателя преломления среды 2.

3) Частота распространения света в среде 1 равна частоте распространения света в среде 2.

4) Длина волны в среде 1 меньше длины волны в среде 2.

5) Синус предельного угла полного внутреннего отражения точно равен  0,819152.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

таблица значений $\sin\alpha$ (угол падения) и $\sin\beta$ (угол преломления); $\sin\beta \gt \sin\alpha$ для всех строк

Найти:

все верные утверждения

Решение:

Из закона Снеллиуса: $n_1 \sin\alpha = n_2 \sin\beta$. Поскольку $\sin\beta \gt \sin\alpha$, то $n_2 \lt n_1$ — среда 1 оптически более плотная. Утверждение 1 («луч падает из оптически более плотной среды»): верно, $n_1 \gt n_2$. Утверждение 2 («$n_1$ в 4/3 раза меньше $n_2$»): проверяем отношение: $$\frac{n_1}{n_2} = \frac{\sin\beta}{\sin\alpha} = \frac{0{,}3455}{0{,}2588} \approx 1{,}33 = \frac{4}{3}.$$ Значит $n_1$ в $4/3$ раза больше, а не меньше. Неверно. Утверждение 3 («частота света в среде 1 равна частоте в среде 2»): при переходе через границу частота не меняется (энергия фотона $E = h\nu$ сохраняется). Верно. Утверждение 4 («длина волны в среде 1 меньше, чем в среде 2»): $\lambda = v/\nu$, $v = c/n$. Т.к. $n_1 \gt n_2$, то $v_1 \lt v_2$, при одинаковых $\nu$ получаем $\lambda_1 \lt \lambda_2$. Верно. Утверждение 5 (точное значение синуса угла полного внутреннего отражения = 0,8195): нельзя утверждать, что именно это значение является предельным — данных в таблице недостаточно. Неверно. **

Ответ

134

Видеоразбор

Другие задания по теме «Геометрическая Оптика» (8)