Global EE

Геометрическая… — Задание 14 ЕГЭ по физике №00003719

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

Геометрическая Оптика

№2. Задание 14

ID: 00003719

Точечный источник света находится B ёмкости с жидкостью и опускается вертикально вниз от поверхности жидкости. При этом на поверхности жидкости возникает пятно, образованное лучами света, выходящими из жидкости в воздух. Глубина погружения источника (расстояние от поверхности жидкости до источника света), измеренная через равные промежутки времени, а также соответствующий радиус светлого пятна представлены в таблице. Погрешность измерения глубины погружения и радиуса пятна составила 1 м.

Рисунок к заданию 14 ЕГЭ по физике — Геометрическая Оптика

Выберите все верные утверждения на основании данных, приведённых в таблице.

1) Показатель преломления жидкости больше 1,5.

2) Образование пятна на поверхности обусловлено интерференцией света в жидкости.

3) Предельный угол полного внутреннего отражения равен 45°.

4) Граница пятна движется с ускорением.

5) Образование пятна на поверхности обусловлено явлением полного внутреннего отражения.

 

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

источник света в жидкости, $R/h = 20/20 = 1$ (из таблицы), $n_{\text{возд}} = 1$

Найти:

верные утверждения

Решение:

Светлое пятно образуется там, где свет ещё выходит из жидкости. При угле падения, равном предельному $\alpha_0$, начинается полное внутреннее отражение — утверждение 5 верно. Найдём предельный угол. Из геометрии: $$\tan\alpha_0 = \frac{R}{h} = \frac{20\ \text{см}}{20\ \text{см}} = 1 \implies \alpha_0 = 45°$$ Утверждение 3 верно. Найдём показатель преломления из закона Снеллиуса на предельном угле ($\theta_2 = 90°$): $$n_ж \sin\alpha_0 = n_{\text{возд}} \sin 90° \implies n_ж = \frac{1}{\sin 45°} = \frac{1}{\tfrac{\sqrt{2}}{2}} = \sqrt{2} \approx 1{,}41$$ Показатель преломления 1,41 < 1,5 — утверждение 1 неверно. Из таблицы радиус увеличивается на одно и то же значение за каждый одинаковый промежуток времени — граница пятна движется равномерно, не с ускорением — утверждение 4 неверно. Интерференция к образованию пятна не причастна — утверждение 2 неверно. Верные утверждения: 3 и 5.

Ответ

35

Видеоразбор

Другие задания по теме «Геометрическая Оптика» (8)