OPTIKA‎ > ‎

Optika (základní pojmy) - ÚLOHY

1) Světelný paprsek dopadá ze vzduchu na rovinné rozhraní vzduchu a skla, odráží se pod úhlem 60° a současně se láme pod úhlem 30°. Určete rychlost světla ve skle.
(v = 1,7.108 m.s-1)

2) Na pravoúhlý rovnoramenný optický hranol z flintového skla (druh skla používaného v optice) dopadá světelný paprsek kolmo na lámavou stěnu AB. (obr.) Nakreslete na základě výpočtu další chod paprsku, je-li hranol a) ve vzduchu, b) ve vodě. Index lomu flintového skla, ze kterého je zhotoven hranol, je 1,608, index lomu vody je 1,33. 


(a) úplný odraz αm = 38°27´(α = 45°) ; b) lom od kolmice αm = 55°48´, β = 58°45´)

3) Určete, o jaký úhel se odchýlí od svého původního směru paprsek, který dopadá na rozhraní skla a vzduchu pod úhlem 30°. Index lomu skla je 1,6.
(23°)

4) Na obrázku je znázorněn chod světelného paprsku hranolem umístěným ve vzduchu. Určete index lomu látky, ze které je zhotoven hranol.



(n = 2)

5) Na vrstvu kapaliny nalitou na povrch ledu o indexu lomu 1,31 dopadá ze vzduchu světelný paprsek pod úhlem 60° a láme se do kapaliny pod úhlem 30°. Určete
  • index lomu kapaliny
  • úhel lomu světelného paprsku přecházejícího z kapaliny do ledu
(n = 1,73 ; β = 41°23´)

6) Na stěnu hranolu, jehož příčný řez má tvar rovnostranného trojúhelníku, dopadá kolmo světelný paprsek. (obr.) Nakreslete na základě výpočtu další chod paprsku. Index lomu skla, ze kterého je zhotoven hranol, je 1,5.



(na rozhraní sklo-vzduch nastává úplný odraz α = 60°, αm = 41,8°)


7) V hloubce 2 m pod povrchem vody je umístěn bodový zdroj světla. Určete poloměr kruhu na povrchu vody, přes který vycházejí světelné paprsky z vody do vzduchu. Index lomu vody je 1,33.
(r = 2,3 m)

8) Do dna jezera je zasazen ve svislé poloze sloup o výšce 1 m tak, že celý leží pod hladinou jezera. (obr.) Určete délku jeho stínu na dně jezera, jestliže Slunce je 30° nad obzorem. Index lomu vody 1,33.



(l = 0,86 m)



9) Optický hranol (na obrázku) odchyluje paprsky dopadajícího světla o úhel δ, který se nazývá deviace. Fyzikální vlastnosti hranolu určuje index lomu n skla, ze kterého je hranol vyroben, a lámavý úhel φ, který svírají lámavé plochy hranolu.
  • Určete deviaci paprsku,který dopadá na lámavou plochu hranolu pod úhlem 45°. Hranol má lámavý úhel 60° a je zhotoven ze skla s indexem lomu 1,6.
  • Deviace má nejmenší hodnotu při symetrickém průchodu světla hranolem. Určete, jak je třeba u daného hranolu změnit úhel dopadu, aby nastala minimální deviace.
(δ = 48°, úhel dopadu se musí zvětšit o 8°)