Global EE

Оптика — Задание 19 ОГЭ по физике №00040433

Задание №19. Качественная Задача

Оптика

№2. Задание 19

ID: 00040433

На рисунке представлены кривые, характеризующие пропускание электромагнитных лучей синтетическим кварцевым стеклом Suprasil 300, оптическим стеклом BK 7 и обычным стеклом. Защищает ли кварцевое стекло Suprasil 300 от загара? Ответ поясните .

Рисунок к заданию 19 ОГЭ по физике — Оптика

Источник: ФИПИ

Решение

Что дано

График пропускания трёх стёкол: по горизонтали — длина волны в нанометрах (шкала неравномерная, от 100 до 4000 нм), по вертикали — доля пропущенного излучения в процентах. Вертикальной полосой отмечен спектр видимого света (примерно 400–760 нм). Кривых три: синтетический кварц Suprasil 300, оптическое стекло BK 7 и обычное оконное стекло.

Идея

Загар — это реакция кожи на ультрафиолетовое (УФ) излучение. Ультрафиолет лежит на шкале левее видимого света: его длины волн короче 400 нм, а частота и энергия квантов больше, чем у видимого. Именно эти энергичные кванты действуют на кожу.

Значит, вопрос сводится к простому: пропускает ли Suprasil 300 излучение с длинами волн меньше 400 нм? Если пропускает — от загара оно не защитит, каким бы прозрачным и качественным ни было.

Читаем график

  • Suprasil 300. Его кривая круто уходит вверх задолго до границы видимого диапазона — примерно от 200 нм — и дальше держится на уровне около 90 % пропускания. Весь ультрафиолет проходит сквозь такое стекло почти без потерь.
  • BK 7 и оконное стекло. Их кривые поднимаются заметно правее, у самой границы видимого света (около 300–400 нм): коротковолновый ультрафиолет они задерживают. Поэтому за обычным оконным стеклом загореть практически невозможно.

Вывод

Кварцевое стекло Suprasil 300 пропускает ультрафиолетовое излучение почти целиком, поэтому от загара оно не защищает. Как раз за эту прозрачность в УФ-диапазоне кварцевое стекло и ценят: из него делают колбы ультрафиолетовых ламп и оптику, работающую с ультрафиолетом.

Ответ

Нет, не защищает. Загар вызывает ультрафиолетовое излучение (длины волн короче 400 нм), а кривая Suprasil 300 на графике поднимается до ≈90 % пропускания уже примерно при 200 нм, то есть это стекло свободно пропускает весь ультрафиолет (в отличие от BK 7 и оконного стекла, которые начинают пропускать только у границы видимого света).