Ε αναλη τικό ιαγώνισµα στο 1ο κεφάλαιο

Transcript

1 Ε αναη τικό ιαγώνισµα στ κεφάαι Θέµα. Πια α ό τις αρακάτω ρτάσεις είναι σωστή; Μνχρωµατική ακτίνα, υ διαδίδεται στ κενό, ρσ ί τει άγια σε γυάινη άκα. Τότε: Α. Τ µήκς κύµατς της αυξάνεται. Β. Η διαθώµενη ακτίνα α µακρύνεται α ό την κάθετη στη διαχωριστική ε ιφάνεια στ ση- µεί ρόσ τωσης. Γ. Τ µήκς κύµατός της µειώνεται και η συχνότητά της αυξάνεται, ώστε η ταχύτητά της να αραµένει σταθερή.. Η ταχύτητά της µειώνεται. Μνάδες. Πια α ό τις αρακάτω ρτάσεις είναι σωστή; έσµη ευκύ φωτός ρσ ί τει άγια α ό τ κενό σε διαφανές υικό, υ αρυσίαζει διασκεδασµό. Α. Ο δείκτης διάθασης τυ υικύ για την ιώδη είναι µικρότερς α ό ότι για την ερυθρή. Β. Τ µήκς κύµατς της ράσινης στ υικό είναι µεγαύτερ α ό ότι της ρτκαί. Γ. Η εκτρ ή της κίτρινης κατά τ έρασµά της στ υικό είναι µεγαύτερη α ό ότι της κυανής.. Η συχνότητα της ρτκαί µέσα στ υικό είναι µικρότερη α ό ότι της ιώδυς. Μνάδες 3. Πια α ό τις αρακάτω σχέσεις, υ αναφέρνται στ δι ανό σχήµα, είναι σωστή;. Να χαρακτηρίσετε µε «ΣΩΣΤΟ» ή «ΛΑΘΟΣ» τις αρακάτω ρτάσεις: Μνάδες Α. Κατά την αηε ίδραση τυ φωτός µε την ύη, εκδηώνεται η κυµατική τυ φύση. Β. Κάθε φωτόνι χαρακτηρίζεται α ό συγκεκριµένη συχνότητα και έχει συγκεκριµένη ενέργεια. Γ. Ακτίνα φωτός ρσ ί τει σε κάτ τρ και ανακάται. Η ρσ ί τυσα και η ανακώµενη σχηµατίζυν ίσες γωνίες µε τ κάτ τρ.. Μια ακτίνα ερνά α ό ένα τικό µέσ σε ά. Μεγαύτερ µήκς κύµατς θα έχει στ µέσ µε τ µεγαύτερ δείκτη διάθασης. Ε. Ακτίνα ρατύ φωτός ερνά α ό ένα τικό µέσ σε ά. Ε ειδή αάζει τ µήκς κύµατός της, θα αάζει και τ χρώµα της. Μνάδες. Να κάνετε τις αρακάτω αντιστιχίες:

2 Μνάδες Θέµα. Α Να δώσετε τν ρισµό τυ δείκτη διάθασης ενός τικύ µέσυ για µια συγκεκριµένη ακτίνα. Πια η µνάδα µέτρησής τυ; Τι τιµές µ ρεί να άρει; Μνάδες Β Να α δείξετε ότι τ µήκς κύµατς µιας ακτίνας στ τικό µέσ στ ί διαδίδεται είναι αντιστρόφως ανάγ τυ δείκτη διάθασης τυ µέσυ για τη συγκεκριµένη ακτίνα. Μνάδες. Α Μνχρωµατική ακτίνα φωτός διαδίδεται στν αέρα και ρσ ί τει άγια στην αρά- ευρη ε ιφάνεια ρίσµατς. Να σχεδιάσετε την ρεία, υ θα ακυθήσει η ακτίνα, εξηγώντας την µε συντµία. Μνάδες Β έσµη ευκύ φωτός, υ διαδίδεται στν αέρα, ρσ ί τει άγια σε ρίσµα και αναύεται στα χρώµατα, υ την α τεύν. Σε ια φαινόµενα φείεται η ανάυση τυ ευκύ φωτός και γιατί; Μνάδες 3. ύ ακτίνες () και () µε µήκη κύµατς 0, και 0, ( 0, < 0,) διαδίδνται στ κενό και ρσ ί τυν υ ό την ίδια γωνία ρόσ τωσης σε διαφανές υικό, υ αρυσιάζει διασκεδασµό. Μέσα στ υικό µεγαύτερη γωνία διάθασης έχει α. η (). β. η (). γ. έχυν και ι δύ την ίδια. Να αιτιγήσετε την ε ιγή σας. Μνάδες 7 Θέµα 3 Μνχρωµατική ακτίνα συχνότητας f3/ Hz διαδίδεται στ κενό. Κατά την είσδό της α ό

3 τ κενό σε διαφανές υικό τ µήκς κύµατς της µειώνεται κατά τ / της αρχικής τυ τιµής. Η ακτίνα διανύει α όσταση ίση µε d3,m µέσα στ διαφανές υικό και βγαίνει α ό αυτό και άι στ κενό. Να υ γίσετε: Α τα µήκη κύµατς, και, της ακτίνας στ κενό και στ διαφανές υικό. Β τ δείκτη διάθασης, n, τυ διαφανύς υικύ για την αρα άνω ακτίνα. Γ τν αριθµό των µηκών κύµατς, στν ί αντιστιχεί η α όσταση d. όσ % µεταβάεται τ µήκς κύµατός της κατά την έξδό της α ό τ διαφανές υικό και άι στ κενό. ίνεται 3 m/s. Μνάδες Θέµα Α ύ µνχρωµατικές ηγές εκ έµ υν φως µε µήκη κύµατς 0, και 0,, αντίστιχα. Να βρείτε (σε nm) τα δύ µήκη κύµατς, αν γνωρίζετε ότι: ) η ρώτη ηγή εκ έµ ει ακτίνες µε συχνότητα f / Hz. ) η δεύτερη ηγή εκ έµ ει φωτόνια /s έχντας ισχύ Ρ -9 W. Β Μια διαφανής άκα άχυς dm είναι κατασκευασµένη α ό υικό, υ αρυσιάζει διασκεδασµό. Η καµ ύη διασκεδασµύ τυ υικύ φαίνεται στ αρακάτω διάγραµµα. ύ ακτίνες (εκ εµ όµενες αντίστιχα α ό τις ηγές τυ ρώτυ ερωτήµατς) ρσ ί τυν κάθετα στην αρα άνω άκα. 3) Να υ γίσετε τις ταχύτητες των δύ ακτίνων µέσα στην άκα. ) Να εξηγήσετε ια ακτίνα βγαίνει ρώτη α ό την άκα και να υ γίσετε σε όσ χρόν. ίνεται 3 m/s, h0/ -3 J s. Μνάδες Α αντήσεις: Θέµα.. Γ 3. Γ. Α : Λάθς

4 Β : Σωστό Γ : Σωστό : Λάθς Ε : Λάθς. Α ii Β vi Γ i v Ε iii Θέµα. A είκτης διάθασης ενός τικύ µέσυ για µια συγκεκριµένη ακτίνα νµάζεται τ ηίκ της ταχύτητάς της στ κενό ρς την ταχύτητά της στ µέσ, δηαδή n /. Ο δείκτης διάθασης είναι καθαρός αριθµός (διότι είναι ηίκ µειδών µεγεθών). Ε ειδή > n> για κάθε τικό µέσ και κάθε ακτίνα. Μόν για τ κενό είναι n για κάθε ακτίνα. (σχικό βιβί σε.) f B... n ( βιβί σε.9) f n. Α Ο δ.δ. τυ ρίσµατς είναι µεγαύτερς α ό τν δ.δ. τυ αέρα για τη συγκεκριµένη ακτίνα. Ε µένως: ε Όταν η ακτίνα εισέρχεται στ ρίσµα, διαθάται και ησιάζει στην κάθετη, ενώ όταν εξέρχεται α ό αυτό α µακρύνεται α ό την κάθετη. Άρα η εξερχόµενη α- κτίνα έχει εκτρα εί α ό την αρχική της ρεία κατά γωνία ε. Η γωνία ε νµάζεται γωνία εκτρ ής (σχικό βιβί σε.0). Β Η ανάυση τυ ευκύ φωτός α ό τ ρίσµα φείεται στα φαινόµενα της διάθασης και τυ διασκεδασµύ: Όταν η δέσµη τυ ευκύ φωτός ρσ ί τει στ ρίσµα, κάθε µνχρωµατική ακτίνα αθαίνει διάθαση και εκτρέ εται α ό την αρχική ρεία, ό ως εριγράψαµε αρα άνω. Ε ειδή όµως τ ρίσµα αρυσιάζει τ φαινόµεν τυ διασκεδασµύ, κάθε ακτίνα εκτρέ εται σε διαφρετική γωνία α ό τις υ όι ες. Έτσι µετά την έξδό τυς α ό τ ρίσµα ι ακτίνες διαχωρίζνται και δίνυν τ φάσµα τυ ευκύ φωτός. 3. Α ό την καµ ύη διασκεδασµύ τυ µέσυ αρατηρύµε ότι όσ n µεγαύτερη είναι η τιµή τυ µ.κ. τόσ µικρότερς είναι δ.δ. τυ µέσυ. Άρα: <, <, n > n > > <. ΣωστότΒ Θέµα 3 Α... f 3 m 00nm 00nm 30nm

5 Β... n d 3, Γ... 3,... αρχ 0%, 0% 0% 0% 0% % Θέµα Α, f Ν P E t φωτ Ν h t, 6,, Ν h t P m 6nm m 00nm Β Α ό την καµ ύη διασκεδασµύ αρατηρύµε ότι ι δείκτες διάθασης, υ αντιστιχύν στα µήκη κύµατς,6nm και,00nm, είναι n, και n,. Άρα n n,,, m /s m /s Οι δύ ακτίνες έφτυν κάθετα στην άκα, ότε συνεχίζυν χωρίς να αάξυν ρεία. Μέχρι να βγυν α ό την άκα διανύυν και ι δύ την ίδια διαδρµή (τ άχς d της άκας), ότε ρώτη θα βγει εκείνη µε τη µεγαύτερη ταχύτητα, δηαδή η (). Ο χρόνς, στν ί θα βγει, είναι d t t d, s Ίρις Ιωάννυ