В прозрачном сосуде заполненном водой

Инструкция по выполнению работы

В заданиях В1–В4 требуется указать последовательность цифр, соответствующих правильному ответу. Эту последовательность следует внести в поле ответов без пробелов и других символов. (Цифры в ответе могут повторяться.)

Желаем успеха!

Здесь приведены справочные данные, которые могут понадобиться вам при выполнении работы.

При ознакомлении с Демонстрационным вариантом следует иметь в виду, что задания, включённые в демонстрационный вариант, не отражают всех вопросов содержания, которые будут проверяться с помощью вариантов КИМ. Полный перечень вопросов, которые могут контролироваться на едином государственном экзамене, приведен в кодификаторе, помещённом на сайтах www.ege.edu.ru и www.fipi.ru.

B3. Груз, привязанный к нити, отклонили от положения равновесия и отпустили из состояния покоя (см. рисунок). На графиках А и Б показано изменение физических величин, характеризующих движение груза после этого. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ	ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
	1) координата х
	2) проекция скорости vх
	3) кинетическая энергия Ек
	4) потенциальная энергия Еп

ОТВЕТЫ:

 A:

B4. На рисунке изображена упрощённая диаграмма энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какие из этих четырёх переходов связаны с поглощением кванта света с наименьшей энергией и излучением света наименьшей длины волны? Установите соответствие между процессами поглощения и испускания света и стрелками, указывающими энергетические переходы атома.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ЕГЭ 2018. Тренажёр: Физика

Волновая оптика

Задачи с решениями

1. В первом опыте лазерный луч красного цвета падает перпендикулярно на дифракционную решетку, содержащую 50 штрихов на 1 мм (см. рис.). Во втором опыте решетку заменили на другую, содержащую 100 штрихов на 1 мм, оставив угол падения лазерного луча на решетку тем же. Выберите два верных утверждения о результатах этих опытов.

1) В обоих опытах в точке В экрана наблюдается красное пятно.

2) Во втором опыте расстояния между дифракционными максимумами на экране стали меньше.

3) Во втором опыте количество дифракционных максимумов, наблюдаемых на экране, уменьшилось.

4) Дифракционная картина, наблюдаемая на экране, не изменилась.

5) Решетка слишком частая и дифракционная картина пропадет.

Ответ:

Решение. Согласно условию максимумов для дифракционной решетки , где — период решетки, — угол между перпендикуляром к плоскости решетки и направлением на максимум номер  — длина волны падающего света. Положение нулевого максимума в точке  не изменяется при изменении , значит, пятно в точке не сместится.

При увеличении числа штрихов решетки на 1 мм ее периодуменьшается, значит, при неизменной длине волны угол, определяющий направление на  максимум, увеличится, т.е. пятна раздвинутся от центра, расстояния между максимумами увеличатся, а их количество уменьшится. Дифракция будет наблюдаться пока , иначе на экране останется только нулевой максимум. Во втором случае м, что существенно больше длины волны красного света.

Ответ: 13 (или 31).

2. В прозрачном сосуде, заполненном водой, находится дифракционная решетка. Решетка освещается параллельным пучком монохроматического света, падающим перпендикулярно ее поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся длина волны, падающей на решетку, и угол между падающим лучом и направлением на второй дифракционный максимум при замене воды в сосуде прозрачной жидкостью с большим показателем преломления?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.

Решение. Длина волны равна , где — скорость света в среде, — частота световой волны. Частота волны не зависит от вещества, в котором распространяется свет, а скорость света тем меньше, чем больше показатель преломления вещества. Значит, длина волны уменьшится. Угол а между перпендикуляром к плоскости решетки и направлением на максимум номер 2 определяется из условия максимума для дифракционной решетки , где — период решетки. Если длина волны уменьшится, то угол также должен уменьшиться.

3. Дифракционная решетка расположена параллельно экрану на расстоянии 0,7 м от него.

Определите количество штрихов на 1 мм для этой дифракционной решетки, если при нормальном падении на нее светового пучка с длиной волны 0,43 мкм первый дифракционный максимум на экране находится на расстоянии 3 см от центральной светлой полосы. Считать. Ответ округлите до целых.

Решение. Согласно условию максимумов для дифракционной решетки , где — период решетки, — угол между перпендикуляром к плоскости решетки и направлением на максимум номер — длина волны падающего света. Таким образом, синус угла, соответствующего направлению на первый максимум, равен . Из геометрии видно (см. рис.), что . Используя условие , получим 

Тогда число штрихов на 1 мм решетки равно . Округляя до целых, получим

Ответ: 100.

4. Ученик изучал законы преломления света на границе раздела воздух-вода. При падении на поверхность воды узкого пучка белого света он разделился на несколько лучей разных цветов — красного, желтого и синего (см. рис.). Выберите два верных утверждения о результатах данного опыта.

1) Луч 2 — красный.

2) Угол преломления луча красного цвета больше, чем у синего.

3) Данное оптическое явление называется дифракцией.

4) Показатель преломления стекла для желтого света, меньше, чем у синего.

5) Луч 1 распространяется в стекле с самой большой скоростью (из лучей, рассмотренных в данном опыте).

Ответ.

Решение. Данное оптическое явление обусловлено дисперсией света, т.е. зависимостью показателя преломления материала от частоты электромагнитной волны. При этом наименьший показатель преломления имеют волны с наименьшей частотой (красные), а наибольший — с наибольшей частотой (фиолетовые). Согласно закону преломления света синус угла преломления  равен , где — угол падения света, а — показатель преломления материала. Значит, наибольший угол преломления у волн красного цвета. Так как показатель преломления определяет скорость распространения волны  в веществе , то понятно, что у волн красного цвета скорость наибольшая.

Ответ: 24 (или 42).