Πέμπτη 22 Νοεμβρίου 2012

Optics for fun





1)
Μια φωτεινή ακτίνα διαδιδόμενη στον αέρα προσπίπτει σε μια κολώνα πάγου δ.δ. n=1,31. Πόση είναι η μέγιστη γωνία "θ" για την οποία θα γίνει ολική εσωτερική ανάκλαση στην κάθετη έδρα της κολώνας;

2)Βασική αρχή του κυματοδηγού ή οπτικής ίνας είναι να υπάρχει μια γωνία πρόσπτωσης iϑ τέτοια ώστε κάθε ακτίνα που προσπίπτει στην είσοδό του με θi<θmax να υφίσταται στο εσωτερικό του κυματοδηγού ολική ανάκλαση. Να αποδειχθεί ότι για την γωνία "θmax" ισχύει:
sin(θmax) = [1/no] * sqrt(n(co)^2 - n(cl)^2)
όπου no είναι ο δείκτης διάθλασης του αέρα. Το λεπτό γυαλί του fiber (n(co)) περιβάλλεται από ένα γυάλινο στρώμα (n(cl)) χαμηλής πυκνότητας (cladding layer) απαραίτητο για ολική ανάκλαση και διάδοση του φωτός στο fiber χωρίς απώλειες.

3)Οι ακτίνες καμπυλότητας αμφίκυρτου φακού είναι 18 cm και 20 cm. Αντικείμενο σε απόσταση 24 cm από το κέντρο
του φακού σχηματίζει πραγματικό είδωλο σε απόσταση 32 cm από το φακό.
Να υπολογισθή
α. η εστιακή απόσταση του φακού
β. ο συντελεστής διάθλασης του υλικού από το οποίο είναι κατασκευασμένος ο φακός.

4)Αμφίκυρτος φακός έχει ακτίνες καμπυλότητας R1= R2= 20cm . Ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού από το οποίο είναικατασκευασμένος ο φακός είναι 1.50.
Ποια είναι η εστιακή απόσταση του φακού όταν
α. ο φακός περιβάλλεται από αέρα και
β. ο φακός βυθισθεί σε υγρό δείκτη διάθλασης 1.63.

5)Δέσμη φωτός πέφτει στην επιφάνεια γυαλιού υπό γωνία 50 μοιρών. Να βρεθούν οι διευθύνσεις ανακλώμενης και διαθλώμενης δέσμης αν ο δείκτης διαθλάσεως του γυαλιού είναι n=1.5.


6)Φακός εστιακής αποστάσεως f προβάλλει σε πέτασμα το είδωλο φωτεινού αντικειμένου μεγενθυμένου κατά m φορές.
Δείξτε ότι η απόσταση του φακού από την οθόνη είναι f(m+1).
* Όταν δύο λεπτοί φακοί είναι σε επαφή, τότε η εστιακή απόσταση του συστήματος δίνεται από την σχέση:
1/f = (1/f1) + (1/f2)

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου