ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ «Β ΘΕΜΑΤΑ ΦΩΣ» ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ Χ. Δ. ΦΑΝΙΔΗΣ ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ 04-05

ΠΟΡΕΙΑ ΑΚΤΙΝΑΣ. Β. Στο διπλανό σχήμα, η μονοχρωματική ακτίνα φωτός διαπερνά τη διαχωριστική επιφάνεια δύο μέσων κινούμενη από το οπτικά αραιότερο στο οπτικά πυκνότερο μέσο. Α) Ποιές από τις ακτίνες α, β, γ, δ, ε παριστάνουν την ανακλώμενη και τη διαθλώμενη;. Β. Στην αριστερή επιφάνεια γυάλινου πρίσματος, του οποίου μια εγκάρσια τομή είναι ισοσκελές τρίγωνο, προσπίπτουν πλάγια τρεις παράλληλες ακτίνες μονοχρωματικών ακτινοβολιών: μία ερυθρού χρώματος, μία πράσινου χρώματος και μία ιώδους χρώματος, που μέχρι τότε κινούνταν στον αέρα. Οι ακτίνες αφού εκτραπούν από την αρχική τους πορεία εξέρχονται από τη δεξιά επιφάνεια του πρίσματος πάλι στον αέρα. Έστω ότι θ ε είναι η γωνία εκτροπής της ερυθρής ακτίνας, θ π είναι η γωνία εκτροπής της πράσινης και θ ι είναι η γωνία εκτροπής της ιώδους. Για τις γωνίες εκτροπής θ ε, θ π και θ ι των μονοχρωματικών ακτίνων ισχύει: α. θ ε > θ π > θ ι β. θ ε < θ π < θ ι γ. θ ε < θ ι < θ π Σελ.

3. Β. Μια δέσμη λευκού φωτός εισέρχεται από τη μία πλάγια πλευρά ισοσκελούς γυάλινου πρίσματος και παράλληλα με τη βάση του, όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Η δέσμη εξερχόμενη από το γυάλινο πρίσμα, αναλύεται σε μια πολύχρωμη συνεχή ταινία, η οποία περιλαμβάνει γνωστά χρώματα. Η μεγαλύτερη γωνία εκτροπής αντιστοιχεί: α. στο ερυθρό χρώμα β. στο πράσινο χρώμα γ. στο ιώδες χρώμα 4. Β. Μια δέσμη λευκού φωτός προσπίπτει πάνω σε πρίσμα όπως φαίνεται στο σχήμα. Δίνονται τα μήκη κύματος του κόκκινου και του ιώδους χρώματος στο α κενό λ 0Κ =700 m και β λ 0Ι = 400 m αντίστοιχα. Α) Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση. α. Η φωτεινή δέσμη διαχωρίζεται και η πορεία α αντιστοιχεί στην ιώδη ακτίνα ενώ η πορεία β αντιστοιχεί στην κόκκινη ακτίνα. β. Η φωτεινή δέσμη διαχωρίζεται και η πορεία α αντιστοιχεί στην κόκκινη ακτίνα ενώ η πορεία β αντιστοιχεί στην ιώδη ακτίνα. γ. Η φωτεινή δέσμη δεν διαχωρίζεται και ακολουθεί μόνο τη πορεία α. Σελ. 3

5. Β. Στο σχήμα οι καμπύλες Α και Β παριστάνουν την εξάρτηση του δείκτη διάθλασης από το μήκος Α Β ΣΧΗΜΑ κύματος της ακτινοβολίας στο υγρό (Α) και στο γυαλί (Β) αντιστοίχως. Τοποθετούμε πρίσμα φτιαγμένο από το συγκεκριμένο γυαλί μέσα σε δοχείο που περιέχει το συγκεκριμένο υγρό όπως φαίνεται στο σχήμα. Ιώδες λ Πράσινο Ερυθρό Πάνω στο πρίσμα προσπίπτει διαδοχικά, κατά μήκος της διεύθυνσης Ι, καθεμία από τις τρείς ΥΓΡΟ Α ΣΧΗΜΑ () μονοχρωματικές ακτινοβολίες (ιώδης, πράσινη, ερυθρή) που φαίνονται στο σχήμα. Ι () Οι πορείες που θα ακολουθήσουν η ιώδης, η ΓΥΑΛΙ Β (3) πράσινη και η ερυθρή ακτινοβολία είναι αντιστοίχως: α., και 3 β. 3, και. γ.,3 και. 6. Β. Στο σχήμα οι καμπύλες Α και Β παριστάνουν την εξάρτηση του δείκτη διάθλασης από το μήκος κύματος της Α Β ΣΧΗΜΑ ακτινοβολίας για δύο είδη γυαλιών. Τοποθετούμε δύο ορθογώνια τμήματα από αυτά τα γυαλιά το ένα σε επαφή με το άλλο, όπως φαίνεται στο σχήμα, και ρίχνουμε διαδοχικά κατά μήκος διεύθυνσης Ι, καθεμία από τις τρείς μονοχρωματικές ακτινοβολίες (ιώδης, πράσινη, Ιώδες Πράσινο Ερυθρό λ Σελ. 4

ερυθρή) που φαίνονται στο σχήμα. Α) Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση Οι πορείες που θα ακολουθήσουν η ιώδης, η πράσινη και η ερυθρή ακτινοβολία είναι αντιστοίχως: α. 3, και β., και 3. γ.,3 και. Α Β Ι ΣΧΗΜΑ (3) () () ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΔΙΑΔΟΣΗΣ 7. Β. Μονοχρωματική ακτινοβολία προσπίπτει στη διαχωριστική επιφάνεια δύο μέσων διάδοσης κατευθυνόμενη απο το μέσο στο μέσο για τα οποία γνωρίζουμε ότι >. Α) Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση Για τις ταχύτητες (c) τα μήκη κύματος (λ) και τις ενέργειες (Ε) των αντίστοιχων φωτονίων ισχύει: α. c > c, λ > λ, Ε > Ε. β. c < c, λ < λ, Ε = Ε. γ. c > c, λ > λ, Ε = Ε. Β) Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. 8. Β. Μονοχρωματική ακτινοβολία, που ανήκει στην περιοχή των μικροκυμάτων, διαπερνά δύο διαφανή υλικά Α και Β, με πάχος d και d αντίστοιχα, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. A B d d Αν στο σχήμα παριστάνονται συγκριτικά τα μήκη κύματος της ακτινοβολίας στα δύο υλικά, αφού το παρατηρήσετε προσεκτικά να απαντήσετε στις παρακάτω ερωτήσεις: Α) Ποιό από τα δύο υλικά είναι οπτικά πυκνότερο, το Α ή το Β; Μονάδες Β) Nα αιτιολογήσετε την επιλογή σας. Σελ. 5

Α) Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Για τους χρόνους διέλευσης της ακτινοβολίας από τα δύο υλικά, ισχύει: ta α. t B 4 t 8 t β. A γ. A 3 tb 3 tb Β) Nα αιτιολογήσετε την επιλογή σας. 3 4 Μονάδες Μονάδες 5 9. Β. Μονοχρωματική δέσμη φωτός εισέρχεται σε γυάλινο πλακίδιο κάθετα στην επιφάνειά του και κατόπιν σε πλακίδιο χαλαζία που εφάπτεται στο γυαλί, όπως φαίνεται στο σχήμα. Το γυαλί έχει Γυαλί δείκτη διάθλασης = 3 και ο χαλαζίας έχει δείκτη Χαλαζίας διάθλασης για τον οποίο ισχύει. H ταχύτητα του φωτός στον αέρα είναι c 0 = 3 x 0 8 m/s. H ταχύτητα του φωτός στο χαλαζία είναι: α. 0,5 0 8 m/s β. 0 8 m/s γ. 0 8 m/s Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. 0. Β. Μονοχρωματική ακτίνα περνά από κάποιο οπτικό μέσο () σε άλλο οπτικό μέσο (). Ο δείκτης διάθλασης του μέσου () είναι κατά 50% μικρότερος από αυτόν του μέσου (). Κατά την πιο πάνω μετάβαση της ακτίνας από το μέσο () στο μέσο (): α. Η ταχύτητα διάδοσής της διπλασιάζεται. β. Η ταχύτητα διάδοσής της υποδιπλασιάζεται. γ. Η ταχύτητα διάδοσής της παραμένει σταθερή. Σελ. 6

ΘΕΜΑ B. Β. Η εξάρτηση του δείκτη διάθλασης από το μήκος κύματος για το κρύσταλλο του ιωδιούχου ρουβιδίου (RbI) παρουσιάζεται στο διπλανό σχήμα. Για τους δείκτες διάθλασης και ισχύει: Δίνεται η ταχύτητα διάδοσης του φωτός στο κενό ίση με c 0. Έστω ότι c E και c Ι είναι οι ταχύτητες διάδοσης της 400 700 ερυθρής και της ιώδους ακτινοβολίας αντίστοιχα μέσα στο κρύσταλλο. Για το λόγο των ταχυτήτων διάδοσης c E και c Ι ισχύει: α. β. γ.. Β. Το πλαϊνό διάγραμμα παριστάνει την εξάρτηση του δείκτη διάθλασης ενός γυαλιού από το μήκος κύματος. Τα λ και λ είναι τα μήκη κύματος στο κενό δύο ορατών ακτινοβολιών () και (). Α) Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση. α. Ταχύτερα διαδίδεται στο γυαλί η ακτινοβολία () β. Ταχύτερα διαδίδεται στο γυαλί η ακτινοβολία () γ. Στο γυαλί διαδίδονται και οι δύο ακτινοβολίες με την ίδια ταχύτητα. 3. Β. Μονοχρωματική ακτινοβολία περνά από οπτικά αραιό μέσο, με δείκτη διάθλασης, σε οπτικά πυκνό μέσο, με δείκτη διάθλασης. Σελ. 7

Η μεταβολή της ταχύτητας του φωτός c c c είναι ίση με: α. c0 β. c γ. 0 c0 4. B. Στο σχήμα δίδεται η πορεία μιας μονοχρωματικής ακτίνας καθώς αυτή διέρχεται από το οπτικό μέσο Α στο οπτικό μέσο Β. Το μέσο Α έχει δείκτη διάθλασης A και το μέσο Β έχει δείκτη διάθλασης B. Δίνεται η ταχύτητα του φωτός στο κενό ίση με c o. A Εάν η ταχύτητα της μονοχρωματικής ακτίνας στο μέσο Α είναι c A και η αντίστοιχη ταχύτητά της στο μέσο Β είναι c Β, τότε ισχύει: α. c A > c B β. c A = c B γ. c A < c B B 5. Β. Το μήκος κύματος μιας μονοχρωματικής ακτινοβολίας στο υλικό είναι 500 m, ενώ όταν η ίδια ακτινοβολία εισέρχεται στο υλικό τότε το μήκος κύματός είναι 400 m. Οι αποστάσεις που διανύει το φως σε κάθε ένα από τα δύο υλικά είναι ίσες. Για τους χρόνους t και t που χρειάζεται το φως για να διανύσει τις παραπάνω αποστάσεις στα δύο υλικά ισχύει: t α. t 5 t β. 4 t 4 γ. t t 5 Β. Μονοχρωματική ακτίνα φωτός προερχόμενη από τον αέρα προσπίπτει κάθετα στην επιφάνεια διαφανούς πρισματικής πλάκας και τη διαπερνά, διανύοντας στο εσωτερικό της απόσταση 0 cm. Ο δείκτης διάθλασης του υλικού της πλάκας είναι =,5. Δίνεται ότι η ταχύτητα του φωτός στον αέρα είναι c o = 3 0 8 m/s. Σελ. 8

Ο χρόνος κίνησης της ακτίνας μέσα στην πλάκα είναι: α. 3 0 - s β. 5 0-0 s γ. 7 0-9 s ΔΕΙΚΤΕΣ ΔΙΑΘΛΑΣΗΣ 6. Β. Στο σχήμα παριστάνεται μονοχρωματική ακτίνα που διέρχεται από οπτικό μέσο Α με δείκτη διάθλασης σε οπτικό μέσο Β με δείκτη διάθλασης. Το μήκος κύματος και A, λ, c η ταχύτητα του φωτός στα Α και Β είναι λ, c και λ, c αντίστοιχα. Ορθή σχέση για τα παραπάνω φυσικά μεγέθη είναι η: B, λ, c α. β. γ. 7. Β. Μονοχρωματική ακτινοβολία έχει μήκος κύματος λ 0 στο αέρα. Όταν εισέρχεται από τον αέρα σε διαφανές υλικό το μήκος κύματός της ελαττώνεται στο ⅓ της αρχικής του τιμής. Α)Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Ο δείκτης διάθλασης του διαφανούς υλικού είναι : α. β. = 3 γ. =,33 3 Β)Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. Σελ. 9

8. Β. Μονοχρωματική ακτινοβολία διαπερνά δύο διαφανή υλικά Α και Β, με πάχος d και d αντίστοιχα, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Το πάχος d του υλικού Α ισούται με 0 6 μήκη κύματος της ακτινοβολίας στο υλικό αυτό, ενώ το πάχος d του υλικού Β ισούται με,5 0 6 μήκη κύματος της ακτινοβολίας στο υλικό αυτό. A B d d Για τους δείκτες διάθλασης των δύο οπτικών υλικών, για τη συγκεκριμένη ακτινοβολία, ισχύει: A α. B 4 A β. 3 B 8 A γ. 3 B 3 4 Β) Nα αιτιολογήσετε την επιλογή σας. 9. Β. Μονοχρωματική ακτινοβολία διαδίδεται από το νερό στο γυαλί. Για το μήκος κύματος της ακτινοβολίας στο γυαλί (λ Γ ) και στο νερό (λ Ν ) ισχύει, λ Γ < λ Ν. Αν Γ είναι ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού και N ο δείκτης διάθλασης του νερού για την ακτινοβολία αυτή, ισχύει: α. Γ > N β. Γ = N γ. Γ < N 0. Β. Αν μία δέσμη παράλληλων ακτίνων λευκού φωτός προσπέσει πλάγια σε μια πλευρά τριγωνικού γυάλινου πρίσματος, διαπιστώνεται πειραματικά ότι οι εξερχόμενες ακτίνες σχηματίζουν μία πολύχρωμη συνεχή ταινία σε κατάλληλο πέτασμα, η οποία αποτελείται από όλα τα χρώματα (φάσμα του λευκού φωτός). Στην πολύχρωμη αυτή ταινία φαίνεται ότι η εξερχόμενη κόκκινη ακτίνα εκτρέπεται λιγότερο από την εξερχόμενη πράσινη ως προς την αρχική τους διεύθυνση. Αν είναι κ, π οι δείκτες διάθλασης του γυαλιού για το κόκκινο Σελ. 0

και το πράσινο και c κ, c π οι ταχύτητες του κόκκινου και του πράσινου φωτός στο γυαλί, ισχύουν οι σχέσεις: α. κ > π και c κ > c π β. κ > π και c κ < c π γ. κ < π και c κ > c π δ. κ < π και c κ < c π. Β. Μία ακτίνα μονοχρωματικού φωτός περνάει από ένα διαφανές υλικό Α πάχους d σε δεύτερο διαφανές υλικό Β ίσου πάχους, κάθετα στη διαχωριστική τους επιφάνεια, όπως στο σχήμα. Αν t είναι ο χρόνος t διέλευσης της ακτίνας από το Α και t ο χρόνος διέλευσης από το Β, τότε t δείκτης διάθλασης του υλικού Α για την ακτίνα αυτού του φωτός είναι =,8. Ο δείκτης διάθλασης του υλικού Β είναι ίσος με: α.,8 β., γ. 0,8 Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. A d B d 3. Ο. B. Δύο μονοχρωματικές ακτινοβολίες διαπερνούν κάθετα ένα γυάλινο πλακίδιο πάχους d. Τα μήκη κύματος των δύο ακτινοβολιών στο γυαλί είναι λ και λ. Εάν για τους χρόνους διέλευσης ισχύει t =,5t, για τους δείκτες διάθλασης των δύο ακτινοβολιών γυαλί ισχύει: () () d τότε στο Σελ.

α. = β. 3 γ. 3 Β) Nα αιτιολογήσετε την επιλογή σας. 3. Β. Μονοχρωματική ακτινοβολία έχει μήκος κύματος λ, όταν διαδίδεται μέσα στο διαφανές υλικό () το οποίο έχει δείκτη διάθλασης για την ακτινοβολία αυτή. Οταν η παραπάνω ακτινοβολία διαδίδεται μέσα στο διαφανές υλικό (), το μήκος κύματός της υποτριπλασιάζεται. Για το δείκτη διάθλασης του διαφανούς υλικού (), για την ίδια ακτινοβολία, ισχύει: α. β. γ. 3 3 9 Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. 4. Β. Μονοχρωματική ακτινοβολία που διαδίδεται στο κενό διανύει απόσταση d σε χρόνο t. Η ίδια μονοχρωματική ακτινοβολία σε κάποιο υλικό, διανύει απόσταση d σε χρόνο t. Α) Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση. Ο δείκτης διάθλασης του υλικού για τη μονοχρωματική αυτή ακτινοβολία είναι: α. β. γ., 5 5. Β. Στο.σχήμα που ακολουθεί φαίνεται η πορεία μιας ακτίνας φωτός που εισέρχεται από τον αέρα σε ένα γυαλί Α και συνεχίζει να διαδίδεται σε δεύτερο γυαλί Β. Για τους δείκτες διάθλασης A και B, των δύο γυαλιών, ισχύει: Α Β Σελ.

α. A > B. β. A = B. γ. A < B. 6. Β. Δύο ακτίνες της ίδια μονοχρωματικής ακτινοβολίας προσπίπτουν κάθετα από το κενό σε οπτικά υλικά Α και B πάχους d και d αντίστοιχα και διέρχονται από αυτά όπως φαίνεται στο σχήμα. A) Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Αν t A και t B είναι οι αντίστοιχοι χρόνοι διέλευσης της ακτινοβολίας από τα δύο υλικά και ισχύει t A = t B, για τους δείκτες διάθλασης A και B των δύο υλικών για την ακτινοβολία αυτή, θα ισχύει: d d α. A = B β. A = B γ. B = A B) Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. 7. Β. Μονοχρωματική ακτίνα φωτός όταν διαδίδεται σε ένα διαφανές υλικό Υ, χρειάζεται χρόνο t για να διαδοθεί σε απόσταση x. Ο χρόνος t είναι κατά 50% μεγαλύτερος από το χρόνο που χρειάζεται η συγκεκριμένη ακτίνα στο κενό, για να διανύσει την ίδια απόσταση. Ο δείκτης διάθλασης του υλικού Υ για τη συγκεκριμένη ακτίνα φωτός είναι: α. =,5 β. = 0,8 γ. =,5 B) Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. 8. Β. Στο σχήμα φαίνονται δύο όμοια (από το ίδιο υλικό και ίδιων διαστάσεων) διαφανή πλακίδια Α και Β. Στα πλακίδια προσπίπτουν συγχρόνως δύο μονοχρωματικές ακτίνες φωτός. Πρώτη εξέρχεται η ακτίνα από το πλακίδιο Β. Αν A είναι ο δείκτης διάθλασης του παραπάνω υλικού για την ακτινοβολία Α και B ο Σελ. 3

δείκτης διάθλασης του παραπάνω υλικού για την ακτινοβολία Β θα ισχύει : α. A B β. A B γ. A B Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. 9. Β. Στο σχήμα απεικονίζεται η εξάρτηση του δείκτη διάθλασης του χαλαζία (οπτικό υλικό) από το μήκος κύματος λ 0 στο κενό. Δυο ορατές μονοχρωματικές ακτινοβολίες Α και Β διέρχονται μέσα από το χαλαζία. Κάθε φωτόνιο της ακτινοβολίας Α έχει ενέργεια Ε Α, ενώ κάθε φωτόνιο της ακτινοβολίας Β έχει ενέργεια Ε Β. Για τις ενέργειες Ε Α, Ε Β των φωτονίων ισχύει ότι: Ε Α > Ε Β. Αν A είναι ο δείκτης διάθλασης του χαλαζία για την ακτινοβολία Α και διάθλασης του χαλαζία για την ακτινοβολία Β θα ισχύει ότι: α. A B β. A B γ. A B Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. B ο δείκτης 30. Β. Μονοχρωματική ακτίνα φωτός όταν διαδίδεται στο κενό, διανύει απόσταση x 0 η οποία είναι κατά 5% μεγαλύτερη από την απόσταση x που διανύει στον ίδιο χρόνο, όταν διαδίδεται σε ένα διαφανές υλικό Υ. Ο δείκτης διάθλασης του υλικού Υ για τη συγκεκριμένη ακτίνα φωτός είναι: α. =,5 β. = 0,8 γ. =,5 B) Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. Σελ. 4

3. Β. Μια μονοχρωματική ακτινοβολία διέρχεται από τρία διαφορετικά οπτικά μέσα i, ii, iii, που έχουν δείκτες διάθλασης αντίστοιχα i, ii και iii. Στο παρακάτω σχήμα παριστάνονται συγκριτικά τα μήκη κύματος της ακτινοβολίας σε κάθε μια περίπτωση. Α) Να επιλέξτε τη σωστή απάντηση. Η σχέση μεταξύ των δεικτών διάθλασης i, ii και iii είναι: α. i > ii > iii β. iii > ii > ii γ. ii > i > iιi Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. Β. Δέσμη φωτός Δ, προσπίπτει υπό γωνία στη μια πλευρά πρίσματος και η πορεία της φαίνεται με τη συνεχόμενη γραμμή στο πιο κάτω σχήμα. Α) Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση. α. Πρόκειται για δέσμη λευκού φωτός και για τους δείκτες διάθλασης ισχύει < β. Πρόκειται για μονοχρωματική δέσμη φωτός και για τους δείκτες διάθλασης ισχύει < γ. Πρόκειται για μονοχρωματική δέσμη φωτός και για τους δείκτες διάθλασης ισχύει > Σελ. 5

ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ - ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ 3. B. Όταν μονοχρωματική ακτινοβολία διαδίδεται από ένα διαφανές υλικό Α σε κάποιο άλλο υλικό Β, το μήκος κύματός της αυξάνεται κατά 5%. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Όταν η ίδια ακτινοβολία διαδοθεί από το υλικό Β στο Α τότε το μήκος κύματός της θα ελαττωθεί κατά: α. 5% β. 0% γ. 30% Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. 33. Β. Μονοχρωματική ακτίνα φωτός περνά από ένα οπτικό μέσο Α με δείκτη διάθλασης, σε οπτικό μέσο Β με δείκτη διάθλασης κατά 5% μεγαλύτερο του. Το μήκος κύματος του φωτός στα μέσα Α και Β είναι λ και λ αντίστοιχα. Το μήκος κύματος λ ελαττώνεται σε σχέση με το λ κατά: α. 0% β. 5% γ. 75% 34. Β. Ακτίνα μονοχρωματικού φωτός που έχει μήκος κύματος λ 0 όταν διαδίδεται στο κενό, προσπίπτει κάθετα στην επιφάνεια κρυστάλλου CdS (θειούχου καδμίου) με δείκτη διάθλασης =,5 και διανύει μέσα σε αυτόν απόσταση d. Η ίδια ακτίνα προσπίπτει κατόπιν κάθετα στην επιφάνεια κρυστάλλου ZO (οξειδίου του ψευδαργύρου) με δείκτη διάθλασης = και διανύει μέσα σε αυτόν επίσης απόσταση d. Ο αριθμός των μηκών κύματος της ακτινοβολίας, όταν αυτή διαδίδεται μέσα στους κρυστάλλους με δείκτες διάθλασης και, είναι Ν και Ν αντίστοιχα. Για το λόγο των αριθμών των μηκών κύματος Ν και Ν ισχύει: α. N 5 N β. N 4 N N 4 γ. N 5 Σελ. 6

35. Β. Δύο μονοχρωματικές ακτινοβολίες μια ιώδης και μια ερυθρή, διαδίδονται στο κενό και έχουν αντίστοιχα μήκη κύματος λ Ι και λ Ε. Για το πηλίκο λ λ των μηκών κύματος ισχύει η σχέση Για το πηλίκο λ = λ 4 7. f f των συχνοτήτων των ακτινοβολιών ισχύει η σχέση: α. f f = 4 7 β. f f = 7 4 f γ. = f 36. Β. Το μήκος κύματος ερυθρής ακτινοβολίας που διαδίδεται σε ένα διαφανές μέσο είναι όσο το μήκος κύματος πράσινης ακτινοβολίας που διαδίδεται στο κενό. Η συχνότητα της ερυθρής ακτινοβολίας που διαδίδεται στο διαφανές μέσο είναι f E, ενώ η συχνότητα της πράσινης ακτινοβολίας που διαδίδεται στο κενό είναι f Π. Α) Να επιλέξετε τη σωστή σχέση μεταξύ των συχνοτήτων f E, f Π α. f E = f Π β. f E < f Π γ. f E > f Π 37. Β. Ακτίνα μονοχρωματικού φωτός, που έχει μήκος κύματος λ 0 όταν διαδίδεται στο κενό, προσπίπτει κάθετα στην πλευρά του κρυστάλλου () ο οποίος έχει σχήμα ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου και δείκτη d d διάθλασης = 3/, όπως φαίνεται στο σχήμα. Η ακτίνα διανύει απόσταση d στον κρύσταλλο () με δείκτη διάθλασης και κατόπιν εισέρχεται κάθετα στον κρύσταλλο () με δείκτη διάθλασης =. Ο δεύτερος κρύσταλλος είναι ιδίου σχήματος με τον πρώτο και συνέχεια αυτού. Στον κρύσταλλο αυτό η ακτίνα διανύει απόσταση d και κατόπιν εξέρχεται στον Σελ. 7

αέρα. Ο αριθμός των μηκών κύματος του φωτός στον κρύσταλλο () είναι Ν και στον κρύσταλλο () είναι Ν αντίστοιχα. Ο αριθμός Ν είναι το 75% του Ν. Για το λόγο των αποστάσεων d και d ισχύει: α. β. γ. 38. Β. Κάποια μονοχρωματική ακτινοβολία με μήκος κύματος 0 στο κενό διαδίδεται σε κάποιο υλικό με δείκτη διάθλασης 5/ 4 για την ακτινοβολία αυτή. Παρατηρούμε τότε ότι μέσα στο υλικό υπάρχουν 0 0 μήκη κύματος της ακτινοβολίας. Δεύτερη ακτινοβολία με μήκος κύματος / στο κενό διαδίδεται στο ίδιο υλικό. Για τη δεύτερη ακτινοβολία 0 ' 0 ο δείκτης διάθλασης είναι ', 5 Α) Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση. Τα μήκη κύματος της δεύτερης ακτινοβολίας που υπάρχουν στο υλικό είναι: α. 0 β. 0 0 0 γ.,4 0 0 39. Β. Μία μονοχρωματική ακτινοβολία διαδίδεται διαδοχικά σε δύο υλικά με ταχύτητες και για τις οποίες ισχύει:, 5. Για τις αποστάσεις που διανύει η ακτινοβολία στα δύο υλικά και ισχύει αντίστοιχα: d 3d. Αν στο υλικό εμφανίζονται 900 μήκη κύματος της ακτινοβολίας, τότε στο υλικό εμφανίζονται: α. 350 μήκη κύματος β. 700 μήκη κύματος γ. 450 μήκη κύματος Σελ. 8

40. Β. Ακτινοβολία μήκους κύματος λ 0, στο κενό, περνά από οπτικά αραιό μέσο, με δείκτη διάθλασης, σε οπτικά πυκνό μέσο, με δείκτη διάθλασης. Η μεταβολή του μήκους κύματος είναι ίση με: α. 0 β. 0 γ. 0 4. Β. Μονοχρωματικό φως, που διαδίδεται στον αέρα, εισέρχεται ταυτόχρονα σε δύο οπτικά υλικά του ίδιου πάχους d κάθετα στην επιφάνειά τους, όπως φαίνεται στο σχήμα. Οι χρόνοι διάδοσης του φωτός στα δύο υλικά είναι t και t αντίστοιχα και t t. Αν και είναι τα μήκη κύματος του φωτός αυτού στα δύο υλικά αντίστοιχα, τότε: β. γ. α. Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. 4. Β. Μονοχρωματική ακτινοβολία διαθλάται από το οπτικό μέσο (Ι) με δείκτη διάθλασης στο οπτικό μέσο (ΙΙ) με δείκτη διάθλασης. Το μήκος κύματος της ακτινοβολίας στο μέσο (Ι) είναι λ και στο μέσο (ΙΙ) είναι λ. Η γωνία πρόσπτωσης είναι η θ και γωνία διάθλασης είναι η θ. Για τα μήκη κύματος λ και λ ισχύει: α. λ < λ β. λ = λ γ. λ > λ Σελ. 9 II

Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ 43. Β. Δύο μονοχρωματικές ακτινοβολίες, μια ερυθρή και μια ιώδης, έχουν στο κενό μήκη κύματος αντίστοιχα 700m και 400m. Τα φωτόνια των ακτινοβολιών έχουν ενέργεια Ε Ε της ερυθρής και Ε Ι της ιώδους. Ο λόγος των ενεργειών E E I E είναι Α) Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση. α. 7 4 β. 4 7 49 γ. 6 44. Β. Πηγή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα με μήκος κύματος. Η πηγή εκπέμπει 8 4 0 φωτόνια ανά δευτερόλεπτο. Η ισχύς της πηγής για την εκπομπή της παραπάνω ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι P. Μία δεύτερη πηγή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα μήκους '. Α) Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση. Αν οι δύο πηγές έχουν την ίδια ισχύ, τότε ο αριθμός των φωτονίων ανά δευτερόλεπτο που εκπέμπεται από τη δεύτερη πηγή είναι: α. 8 4 0 β. 8 0 γ. 8 8 0 45. Β. Έχουμε δύο λέιζερ. Το πρώτο που το συμβολίζουμε με (Ι) είναι Kr + (ιόντων Κρυπτού), έχει ισχύ 3 P.0 Watt και παράγει μονοχρωματική ακτινοβολίας μήκους κύματος 650 m στο κενό. Το δεύτερο λέιζερ που το συμβολίζουμε με (ΙΙ) είναι He-Cd (Ηλίου Σελ. 0

Καδμίου) έχει ισχύ 3 P 3.0 Watt και παράγει μονοχρωματική ακτινοβολία μήκους κύματος 35 m επίσης στο κενό. Θεωρούμε ότι η ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνουν και τα δύο λέιζερ μετατρέπεται κατά 00% σε ενέργεια ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Σε κάποιο χρονικό διάστημα το λέιζερ (Ι) εκπέμπει Στο ίδιο χρονικό διάστημα το λέιζερ (ΙΙ) εκπέμπει: α. 0 0 φωτόνια β. 0 3 0 φωτόνια γ. 0 0 φωτόνια. 0,5 0 φωτόνια ΘΕΜΑ Β 46. Β. Κάθε φωτόνιο μιας μονοχρωματικής ακτινοβολίας έχει ενέργεια 3,3 0-9 J. Δίνονται: h = 6,6 0-34 J. s και c 0 = 3. 0 8 m/s. Η παραπάνω μονοχρωματική ακτινοβολία ανήκει: α. στο υπεριώδες τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, β. στο ορατό τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, γ. στο υπέρυθρο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. 47. Β. Δύο ραδιοφωνικοί σταθμοί Α και Β, εκπέμπουν σε συχνότητες f Α και f Β με f A = f B, ενώ για την ακτινοβολούμενη ισχύ των δύο σταθμών ισχύει P A = P B. Σε κάποιο χρονικό διάστημα ο σταθμός Α έχει εκπέμψει Ν Α φωτόνια. Στον ίδιο χρόνο ο σταθμός Β έχει εκπέμψει Ν B φωτόνια. Για τους αριθμούς φωτονίων Ν Α και Ν B θα ισχύει: α. Ν Β = Ν Α β. Ν Β = Ν Α γ. Ν Β = Ν Α Σελ.

48. Β. Το μήκος κύματος μονοχρωματικής ακτίνας φωτός, καθώς διαδίδεται σε ένα οπτικό μέσο είναι 400 m. Ο δείκτης διάθλασης του οπτικού μέσου για αυτό το φως είναι,5. Τα μήκη κύματος του ορατού φωτός στο κενό είναι από 400 m για το ιώδες μέχρι τα 700 m για το ερυθρό φώς, ενώ μήκος κύματος 600 m στο κενό αντιστοιχεί σε πορτοκαλί χρώμα. Α) Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση. Η παραπάνω ακτίνα φωτός καθώς διαδίδεται στο οπτικό μέσο είναι: α. ιώδους χρώματος β. πορτοκαλί χρώματος γ. αόρατη υπεριώδης 49. Β. Δύο μονοχρωματικές ακτινοβολίες A και Β έχουν συχνότητες f Α και f Β = f Α. Δίνεται ότι το ανθρώπινο μάτι μπορεί να βλέπει ακτινοβολίες (που διαδίδονται στο κενό) με μήκη κύματος από 400 m μέχρι 700 m. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Αν η ακτινοβολία Α είναι ορατή, η ακτινοβολία Β θα είναι: α. ορατή β. υπεριώδης γ. υπέρυθρη 50. Β. Δύο μονοχρωματικές ακτινοβολίες έχουν αντίστοιχα συχνότητες f και f. Οι δύο ακτινοβολίες διαδίδονται σε διαφορετικά διαφανή υλικά, όπου έχουν αντίστοιχα ταχύτητες c, cκαι μήκη κύματος,. Για τις ταχύτητες c, c και τα μήκη κύματος, των δύο ακτινοβολιών ισχύει ότι: c c και. Αν E είναι η ενέργεια ενός φωτονίου της πρώτης ακτινοβολίας και E η ενέργεια ενός φωτονίου της δεύτερης ακτινοβολίας, τότε: E α. E β. E E γ. E E Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. Σελ.