Proba E. d)
Proba scrisa la FIZICA
Filiera teoretica profilul real,
Filiera vocationala profilul militar
♦ 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. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, impulsul fotonului poate fi exprimat
prin relatia:
a. p = h·λ
-1; b. p = h·ν·c
-2;
c. p = h·c
-1·λ
-1 ; d. p = h·ν·c
-1·λ
-1. (3p)
Raspuns: a. → (3p)
3. Viteza luminii intr-un mediu cu indicele de refractie n = 1,2 este egala cu:
a. 1,2·10
8 m/s; b. 1,5·10
8m/s;
c. 2,0·10
8m/s; d. 2,5·10
8m/s. (3p)
Raspuns: d. v = c/n = 2,5·10
8m/s. → (3p)
4. Doua lentile subtiri au convergentele C
1 = - 3 m
-1 si
C
2 = + 6 m
-1. Convergenta sistemului acolat format
din cele doua lentile este egala cu:
a. - 3 m
-1; b. - 2m
-1;
c. + 2m
-1; d. + 3 m
-1. (3p)
Raspuns: d. C = C
1 + C
2 = 3m
-1. → (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 unui obiect luminos liniar asezat
perpendicular pe axa optica principala. Obiectul se afla la distanta de 10 cm in fata lentilei.
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. Se departeaza obiectul de lentila cu distanta a = 20 cm. Calculati marirea liniara transversala data de
lentila in noua situatie.
Rezolvare: 1/x'
2 - 1/x'
1 = 1/f, x'
2 =
x'
1·f/(/x'
1 + f) = 60cm.
x'
1 = -(|x
1 + a|) = -30cm, β = x'
2/x'
1 = - 2. → (4p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Un dispozitiv Young este iluminat cu radiatie monocromatica avand lungimea de unda λ = 600 nm, ce
provine de la o sursa punctiforma situata pe axa de simetrie a sistemului. Distanta dintre cele doua fante
este 2ℓ = 0,3 mm, iar distanta de la planul fantelor la ecran este D = 1m.
a. Calculati frecventa radiatiei utilizate.
Rezolvare: λ = c·T = c/ν, ν = c/λ = 5·10
14Hz. → (3p)
b. Calculati valoarea interfranjei i.
Rezolvare: i = λ·D/2ℓ = 2mm. → (4p)
c. Calculati diferenta de drum a undelor care interfera si formeaza maximul de ordinul k = 3.
Rezolvare: δ = k·λ = 1800nm = 1.8μm. → (4p)
d. Intregul dispozitiv este scufundat intr-un lichid cu indicele de refractie
n = 1,5. Calculati noua valoare pe
care ar trebui sa o aiba distanta dintre fante astfel incat interfranja sa ramana la valoarea i calculata la
punctul b.
Rezolvare: λ' = v/ν, λ = c/ν λ' = λ/(c/v) = λ/n.
i' = i = λ'·D/2ℓ', 2ℓ' = λ·D/n·i = 0.2mm. → (4p)
