Условие

Городская олимпиада (3-й этап) 2017 10 класс № Э2

Приборы и оборудование: Пластинка стеклянная 5х5 см, толщина 6 мм; Пластинка из оргстекла 5х5 см, толщина 4 мм, бумага фильтровальная, красный лазер, штатив, линейка, миллиметровая бумага для измерений, вода.

Часть 1. Познакомимся с законом преломления.

Если луч света 1 падает на границу раздела двух различных веществ, то возникаю отраженный (2) и преломленный (3) лучи.
Для этих лучей справедливы законы геометрической оптики:

  • Лучи падающий, отраженный, преломленный и нормаль к поверхности в точке падения лежат в одной плоскости;
  • угол отражения равен углу падения;
  • угол преломления и угол падения связаны соотношением (закон Снелиуса):

Где - показатели преломления сред (основная оптическая характеристика материалов). Для воздуха показатель преломления можно считать равным . Все углы отсчитываются от нормали (перпендикуляра) к границе раздела.

1.1 На отдельном Бланке 1 изображены три луча, падающие из воздуха на стекло (показатель преломления которого ). Постройте (точно) отраженные и преломленный лучи, возникающие от каждого из падающих лучей . Пронумеруйте эти лучи в соответствии с нумерацией падающих лучей.

1.2 На отдельном Бланке 2 изображены три луча, падающие из стекла (показатель преломления которого ) в воздух. Постройте (точно) отраженные и преломленный лучи, возникающие от каждого из падающих лучей . Пронумеруйте эти лучи в соответствии с нумерацией падающих лучей.

1.3 При каком максимальном угле падения из стекла в воздух будет возникать преломленный луч?

Построения проводите на выданных бланках!

Часть 2. Два отражения

Во всех измерениях закрепляйте лазер в лапке штатива!

Направьте луч лазера на одну из горизонтально расположенной пластинок ящика по некоторым углом . Если на некотором расстоянии от пластинки расположить листок бумаги (миллиметровку) параллельно пластинке, то нем можно увидеть два ярких пятна (лучше смотреть на бумажку сверху).

Измерения следует проводить для обеих пластинок!

2.1 Определите, изменяется ли расстояние между пятнами при изменении расстояния от ящика до листа бумаги.

2.2 Изобразите ход лучей через ящик и вне его, объясняющий возникновение 2 пятен на листе бумаги.

2.3 Получите формулу, описывающую зависимость расстояния между пятнами от угла падения.

2.4 Измерьте расстояние между пятнами при максимально возможном угле падения (укажите как вы измеряли угол ).

2.5 Рассчитайте показатель преломления пластинки.

Часть 3. Темное пятно.

Намочите фильтровальную бумажку 2 и прикрепите ее к пластинке 1. Плотко прижмите ее пальцами к стеклу – между бумажкой и стеклом не должно быть воздуха! Нижняя сторона пластинки должна находится в воздухе!

Направьте луч лазера 3 на пластику вертикально. При этом на бумажке можно увидеть темное круглое пятно.

3.1 Измерьте диаметр темного пятна.

3.2 Проведите аналогичное измерение для пластинки 2.

3.3 Изобразите ход лучей в стекле после их рассеяния во все стороны на бумажке. Качественно объясните возникновение темного пятна на бумажке.

3.4 Покажите, что радиус этого пятна определяется по формуле

Где - толщина пластинки, - ее показатель преломления.

3.6 Используя результаты измерений и формулу (2) определите показатели преломления обеих пластинок.

3.7 Укажите какой из методов определения показателя преломления точнее.

Бланк 1 «Из воздуха в стекло»

Бланк 2 «Из стекла в воздух»

УТВЕРЖДАЮ
Заместитель председателя оргкомитета заключительного этапа
Республиканской олимпиады Заместитель Министра образования
Р.С. Сидоренко
«___» декабря 2016 г.

Республиканская физическая олимпиада 2017 год
(III этап)

Экспериментальный тур

Э2 Преломление света

Показатель преломления вещества является одной из важнейших оптических характеристик вещества. Показатель преломления зависит от длины волны света. …

 РеспубликанскаяРесп. 2024 11 кл. График как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательнаяЗакон преломления (Снеллиуса)Полное внутреннее отражение У Р Б П ≈5/5 Э2 Стеклянный песок

В формулировке задания 1 были даны подробные инструкции. Поэтому при выполнении этого задания Вам предоставляется гораздо большая свобода и …

 РеспубликанскаяРесп. 2022 11 кл. График как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательнаяФормула тонкой линзыХод лучей в линзах У Р Б П ≈4/5 Э1 Радуга

Приборы и оборудование:

  1. Лампочка на подставке с питанием (батарейка, или ЛИП)
  2. Линза собирающая
  3. Экран
  4. Линейка пластмассовая – прозрачная …
 Городская3-й этап 2007 11 кл. График как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательнаяЗакон преломления (Снеллиуса)Ход лучей в линзах У Р Б П ≈4/5 Э4 Экспериментальная задача 9-4

Закрепите пружины на металлической шпильке с помощью гаек, так чтобы они образовали в недеформированном состоянии равнобедренный треугольник с …

 РеспубликанскаяРесп. 2021 9 кл. Статика: условия равновесияСилы упругости. Закон ГукаГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательная У Р Б П ≈4/5 Э1 Бегающий зайчик

Приборы и оборудование: крутильный маятник, секундомер, лазер, плоское зеркало, угломерная шкала, линейка 40 см.

Крутильный маятник состоит из …

 РеспубликанскаяРесп. 2013 9 кл. Средняя и мгновенная скоростьГармонические колебания: кинематикаГрафик как физический инструмент: наклон, площадь, пересечение и касательная У Р Б П ≈4/5 Э2 Изучение теплового расширения

В данной работе вам необходимо исследовать законы теплового расширения воды и воздуха.
Плотность воды при комнатной температуре считайте равной …

 РеспубликанскаяРесп. 2017 9 кл. Статика: условия равновесияМодель сплошной среды. ПлотностьЗакон Архимеда, плавание тел У Р Б П ≈4/5
Нужна подсказка? →