Геометрическая… — Задание 14 ЕГЭ по физике №00003719
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.
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 утвержденияРешение:
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
Видеоразбор
Другие задания по теме «Геометрическая Оптика» (8)
- Задание 14 №00025974 — Школьник, изучая законы геометрической оптики, провёл опыт по преломлению света…
- Задание 14 №00025957 — Школьник, изучая законы геометрической оптики, провёл опыт по преломлению света…
- Задание 14 №00017745 — Стеклянную линзу, изображённую на рисунке, перенесли из воздуха в глицерин. По…
- Задание 14 №00017743 — Луч монохроматического света падает из воздуха на поверхность стеклянной…
- Задание 14 №00017691 — Предмет AB находится на расстоянии 7 см от тонкой собирающей линзы с фокусным…
- Задание 14 №00017690 — В распоряжении ученика были тонкая собирающая линза, лампочка и экран. Ученик…
- Задание 14 №00017689 — Точечный источник света находится в ёмкости с жидкостью и опускается…
- Задание 14 №00017305 — Фокусное расстояние тонкой собирающей линзы равно F. На главной оптической оси…