Proba E. d)
Fizica
Filiera tehnologica – profilul tehnic si profilul resurse naturale si protectia mediului
♦ Sunt obligatorii toate subiectele din doua arii tematice dintre cele patru prevazute de programa, adica: A. MECANICA,
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICA, C. PRODUCEREA SI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICA
♦ Se acorda 10 puncte din oficiu.
♦ Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.
D. OPTICA Varianta 4
Se considera: viteza luminii in vid c = 3·10
8m/s,
constanta Planck
h = 6,6·10
-34 J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Fenomenul de refractie a luminii consta in:
a. suprapunerea a doua unde luminoase intr-un punct;
b. emisia de electroni de catre o suprafata sub actiunea radiatiilor luminoase;
c. intoarcerea luminii in mediul din care a provenit cand intalneste suprafata de separare dintre doua medii;
d. schimbarea directiei de propagare a luminii la trecerea dintr-un mediu in altul. (3p)
Raspuns: d. → (3p)
2. Un fascicul paralel de lumina cade pe o suprafata plana perfect reflectatoare. Fasciculul reflectat este:
a. convergent; b. divergent; c. difuz; d. paralel. (3p)
Raspuns: d. → (3p)
3. Simbolurile fiind cele utilizate in manualele de fizica, unitatea de masura a marimii fizice exprimate prin
raportul ν/c este:
a. m; b. Hz; c. m
-1; d. s. (3p)
Raspuns: c. [ν]
SI/[c]
SI = (1/s)·(1/m/s) = m
-1 → (3p)
4. Energia unui foton dintr-o radiatie de frecventa ν = 15·10
14 Hz este egala cu:
a. 9,9·10
-19 J; b. 9,9·10
-20 J; c. 5,0·10
6 J;
d. 45·10
22 J. (3p)
Raspuns: a. ε = h·ν = 9.9·10
-19J. → (3p)
5.
In figura alaturata este reprezentata dependenta energiei cinetice maxime a
electronilor emisi prin efect fotoelectric extern de frecventa radiatiilor incidente pe
catodul unei celule fotoelectrice. Lucrul mecanic de extractie al materialului din
care este confectionat catodul este egal cu:
a. 1,32·10
-19 J;
b. 2,00·10
-19 J;
c. 2,64·10
-19 J;
d. 5,12·10
-19 J. (3p)
Raspuns: a. L
ex = h·ν
o = 1.32·10
-19J. → (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
O lentila subtire cu distanta focala f = + 0,2 m formeaza imaginea virtuala a unui obiect luminos liniar asezat
perpendicular pe axa optica principala. Obiectul se afla la distanta de 10 cm fata de lentila.
a. Realizati un desen in care sa evidentiati constructia grafica a imaginii prin lentila.
Rezolvare: Constructia grafica a imaginii prin lentila. → (4p)
b. Calculati convergenta lentilei.
Rezolvare: C = 1/f = 5·m
-1. → (3p)
c. Determinati distanta dintre centrul optic al lentilei si imaginea obiectului prin lentila.
Rezolvare: 1/x
2 - 1/x
1 = 1/f. x
2 = f·x
1/(x
1 + f) = - 0.2m.
→ (4p)
d. Precizati si justificati daca imaginea obiectului prin lentila este marita sau micsorata, dreapta sau
rasturnata.
Rezolvare: Din grafic rezulta ca imaginea este virtuala, dreapta in raport cu obiectul si mai mare decat obiectul.
→ (4p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
O raza de lumina se propaga printr-un mediu transparent A (n
A = √2) si este incidenta sub unghiul i = 30
o
pe suprafata de separare plana dintre acest mediu si aer (n
aer = 1). Considerati ca √2/2 ≅ 0,7.
a. Reprezentati intr-un desen raza incidenta, raza reflectata, raza refractata si unghiurile de incidenta, de
reflexie si de refractie.
Rezolvare: Reprezentare corecta
→ (3p)
b. Calculati viteza luminii in mediul transparent A.
Rezolvare: v = c/n
A = 3·10
8m/s/√2; ≅ 2.12·10
8m/s.
→ (4p)
c. Calculati valoarea unghiului de refractie.
Rezolvare: sini/sinr = n
aer/n
A, sinr = √2/2. r = 45
o.
→ (4p)
d. Determinati valoarea unghiului de incidenta pentru care raza refractata se propaga in planul suprafetei de
separare dintre mediul transparent si aer.
Rezolvare: r = 90
o(tangent la suprafata). sini'/sin90
o = 1/n
A, i' = 45
o.
→ (4p)
