Optica august 2017 filiera tehnologica
Examen de bacalaureat national 2017
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 7
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. Unitatea de masura in S.I. a convergentei unei lentile este:
a. m; b. 1 m
-1; c. Hz; d. m/s. (3p)
Raspuns: b. → (3p)
2. Doi fotoni au energiile in raportul ε/ε
2 = 2. Raportul frecventelor celor doi fotoni,
ν
1/ν
2, este egal cu:
a. 0.5; b. 1; c. 2; d. 4. (3p)
Raspuns: c.
ε/ε
2 = h·ν
1/h·ν
2 = ν
1/ν
2 = 2,
→ (3p)
3. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, relatia care defineste marirea liniara
transversala a unei lentile subtiri este:
a. β = x
1/x
2; b. β = x
1·x
2;
c. β = y
1/y
2; d. β = y
2/y
1. (3p)
Raspuns: d. → (3p)
4. In graficul din figura alaturata este reprezentata dependenta energiei cinetice
maxime a fotoelectronilor emisi de frecventa radiatiei incidente, in cazul
efectului fotoelectric extern. Frecventa pentru care energia cinetica maxima
este 3,3 10
-19J are valoarea:
a. 3,3·10
15Hz;
b. 2·10
15Hz;
c. 1,5·10
15Hz;
d. 1·10
15Hz. (3p)
Raspuns: c. → (3p)
5. Un copil se apropie cu 0.5m de o oglinda plana verticala. Distanta dintre copil si imagine lui in oglinda se
micsoreaza cu:
a. 0.25m; b. 0.5m; c. 0.75m; d. 1m. (3p)
Raspuns: d. → (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Un obiect liniar este asezat perpendicular pe axa optica principala a unei lentile subtiri. Imaginea clara a
obiectului se formeaza pe un ecran situat la distanta d = 90cm de obiect si este de doua ori mai mare decat
obiectul.
a. Determinati distanta dintre obiect si lentila.
Rezolvare: β = x
2/x
1, x
2 = β·x
1,
d = x
2 + (- x
1) = x
1·(β - 1),
x
1 = d/(β - 1) = - 30cm. → (4p)
b. Calculati distanta focala a lentilei.
Rezolvare: x
2 = d + x
1 = 60cm. 1/f = 1/x
2 - 1/x
1
f = x
1·x
2/(x
1 - x
2) = 20cm. → (4p)
c. Calculati convergenta lentilei.
Rezolvare: C = 1/f = 5m
-1. → (3p)
d. Realizati un desen in care sa evidentiati constructia imaginii prin lentila, in situatia descrisa.
Rezolvare: Pentru realizarea corecta a desenului se acorda (4p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
O raza de lumina, venind din aer (n
aer = 1), cade pe suprafata plana a unui mediu optic transparent cu
indicele de refractie n = 1.73 ≅ √3. Raza de lumina sufera atat fenomenul de refractie, cat si fenomenul de
reflexie. Raza refractata este perpendiculara pe raza reflectata.
a. Reprezentati, printr-un desen, mersul razelor de lumina prin cele doua medii.
Rezolvare: Pentru reprezentarea corecta a mersului razelor de lumina prin cele doua medii se acorda (4p)
b. Calculati raportul dintre viteza de propagare a luminii in mediul cu indicele de refractie n si viteza de
propagare a luminii in aer.
Rezolvare: v
1 = c/n
aer = c, v
2 = c/n,
v
2/v
1 = (c/n
aer)/(c/n) = 1/n = √3/3. → (4p)
c. Determinati valoarea unghiului de refractie.
Rezolvare: sini = n·sinr, 180
o = i + r + 90
o, i + r = 90
0,
i = 90
o - r, sin(90
o - r) = n·sinr, tgr = √3/3, r = 30
o.
→ (4p)
d. Calculati unghiul cu care este deviata raza refractata fata de directia de propagare a razei incidente.
Rezolvare: sini = n·sinr = √3/2, i = 60
o, d = i - r = 30
o. → (3p)
