Открытый Колледж http://college.ru
4. Задачи Международной олимпиады школьников по физике за 2002 год Олимпиажы по физике

НазадВперед
N.4. Задачи Международной олимпиады школьников по физике за 2002 год

Экспериментальный тур



Задача 2. Оптический черный ящик.

Описание.

В этой задаче вы должны определить, какие неизвестные оптические элементы находятся внутри ящика в виде куба. Ящик закрыт и имеет только две узкие щели, прикрытые красным пластиковым слоем. Элементы ящика должны быть определены с помощью оптических явлений, наблюдаемых экспериментально. Пренебрегайте эффектами, связанными с малой толщиной пластиковых покрытий.

Линия, проходящая через центры щелей, является оптической осью ящика. Кроме красных пластиковых покрытий, внутри ящика имеется три (одинаковых или разных) элемента из следующего списка:

  • плоское или сферическое зеркало;

  • линза, положительная или отрицательная;

  • прозрачная пластинка, имеющая параллельные плоские поверхности (так называемая плоско-параллельная пластинка);

  • призма;

  • дифракционная решетка.

Прозрачные элементы изготовлены из материала с показателем преломления, равным 1,47 для используемой длины волны.

Оборудование:

  • лазерная указка с длиной волны излучения 670 нм;
    ВНИМЕНИЕ:
    НЕ ДОПУСКАЙТЕ ПРЯМОГО ПОПАДАНИЯ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА В ГЛАЗ.

  • оптическая скамья;

  • подставка для куба, передвигаемая вдоль оптической скамьи;

  • экран, который может быть закреплен на конце оптической скамьи и удален в случае необходимости;

  • лист графической бумаги, который может быть прикреплен к экрану скотчем;

  • вертикальный штатив с универсальным зажимом, который использовался в Эксперименте 1.

Обратите внимание на то, что все шкалы на графической бумаге и на экспериментальном оборудовании проградуированы в одних и тех же единицах, не совпадающих с миллиметрами.

Задание.

Определите каждый из трех элементов и дайте его характеристики.

Возможный тип элемента Требуемые характеристики
Mirror
Зеркало
Радиус кривизны, угол между осями зеркала и ящика
Lens*
Линза
Положительная или отрицательная, ее фокусное расстояние и положение внутри ящика
Plane-parallel plate
Плоско-параллельная пластина
Толщина, угол между пластиной и осью ящика
Prism
Призма
Преломляющий угол, угол между одной из преломляющих граней и осью ящика
Diffraction grating*
Дифракционная решетка
Период решетки, ориентация линий решетки, положение решетки внутри ящика
* Считается, что их плоскости перпендикулярны оси ящика.

Названия оптических элементов следует указать на английском и русском языках.

Приведите окончательные результаты для характеристик каждого из элементов (например, фокусное расстояние, радиус кривизны) в миллиметрах, микрометрах или в единицах масштаба графической бумаги. От вас не требуется определять погрешность результатов.


НазадВперед
К содержанию

О проекте
 Учебник Учителю Физика в Интернете Олимпиады по физике

Смотрите также: Математика, Аннглийский язык, Химия, Биология, Физика, География, Астрономия.
Тренажеры по физике,  Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн,
А также: online подготовка к ЕГЭ на College.ru, библиотека ЭОРов и обучающие программы на Multiring.ru.