Bacalaureat fizica

Optica mai 2016 filiera
teoretica





Reflexia totala a luminii Prezentarea.unei.lucrari

Examen de bacalaureat national 2016

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 = 3·108m/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. In cazul efectului fotoelectric extern, numarul fotoelectronilor emisi depinde direct proportional de:
a. frecventa radiatiei incidente;  b. tensiunea de stopare;
c. tensiunea aplicata electrozilor;  d. fluxul radiatiei incidente. (3p)
Raspuns:   d.  → (3p)
2. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manuale, unitatea de masura in S.I. a marimii fizice exprimate prin raportul h·c/λ este:
a. W;    b. J;    c. Hz;    d. 1 m-1     (3p)
Raspuns:   b. [J·s·m/s]/m = J  → (3p)
optica.mai.I.3 3. Energia cinetica maxima a electronilor extrasi prin efect fotoelectric extern depinde de frecventa radiatiei incidente conform graficului din figura alaturata. Valoarea constantei Planck determinata cu ajutorul datelor din grafic este:
a. 6,6·10-33J·s;    b. 6,7·10-33J·s;    c. 6,6·10-34J·s;
d. 6,6·10-35J·s.    (3p)
Raspuns:   c. Ec.max = h·ν, h = Ec.max/ν = 6,6·10-34J·s;  → (3p)
4. Un sistem optic centrat este format din doua lentile subtiri alipite avand distantele focale f1 si respectiv f2. Sistemul se comporta ca o lentila avand distanta focala:
a. fsist = f1·f2/(f1 + f2);   b. fsist = (f1 - f2)/(f1 + f2);
c. fsist = f1 + f2;   d. fsist = f1 - f2.    (3p)
Raspuns:   a. Csist = C1 + C2, 1/fsist = 1/f1 + 1/f2
fsist = f1·f2/(f1 + f2)  → (3p)

5. O raza de lumina patrunde din aer intr-un lichid cu indicele de refractie n = 4/3, sub un unghi de incidenta pentru care
sin i = 2/3. Unghiul de refractie este:
a. 60o;    b. 45o;    c. 30o;    d. 15o.    (3p)
Raspuns:   c. sin i/sin r = n/naer = n,   sin r = sin i/n = 1/2, r = 30o  → (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema:    (15 puncte)
Pe un banc optic este plasat un obiect luminos liniar inalt de 2cm, la distanta de 45cm in fata unei lentile subtiri convergente avand distanta focala de 30cm. De cealalta parte a lentilei se afla un ecran pe care se formeaza imaginea clara a obiectului.
a. Calculati convergenta lentilei, exprimata in unitati S.I.
Rezolvare: C = 1/f = 1/0.3m = 3.3·m-1.  → (3p)
b. Determinati distanta dintre obiect si ecran.
Rezolvare: d = - x1 + x2, 1/x2 - 1/x1 = 1/f
x2 = x1·f/(x1 + f), daca x1 = - 45cm, atunci x2 = 90cm,
d = - x1 + x2 = 135cm.   → (4p)
c. Determinati marimea imaginii obiectului.
Rezolvare: β = x2/x1 = y2/y1,   y2 = y1·x2/x1 = 4cm.   → (4p)
optica.mai.II.d' d. Realizati un desen in care sa evidentiati constructia imaginii prin lentila, in situatia descrisa in problema.
Rezolvare: Pentru desen.  → (4p)
III. Rezolvati urmatoarea problema:
(15 puncte)
Un dispozitiv Young, aflat in aer, este iluminat utilizand o sursa de lumina monocromatica si coerenta, aflata pe axa de simetrie a sistemului. Sursa emite o radiatie cu lungimea de unda λ = 500nm. Distanta dintre fantele dispozitivului este 2ℓ = 1mm, iar distanta dintre planul fantelor si ecran este D = 2m. Determinati:   a. valoarea interfranjei;
Rezolvare: i = λ·D/2ℓ = 1mm.   → (3p)
b. diferenta de drum optic dintre cele doua unde luminoase coerente care determina pe ecran maximul de ordin k = 4;
Rezolvare: δ = k·λ= 2·10-6m.   → (4p)
c. distanta dintre maximul de ordinul 3 situat de o parte a maximului central si a patra franja intunecoasa situata de cealalta parte a maximului central;
Rezolvare: xkmax = k·λ·D/2ℓ = 3·i,  |xkmin| = (2k -1)·λ·D/2ℓ·1/2= 7/2·i
d = xkmax + |xkmin| = 13·i/2 = 6.5mm.   → (4p)
optica.mai.III d. valoarea deplasarii sistemului de franje de interferenta, daca una dintre fantele dispozitivului se acopera cu o lamela cu fetele plane si paralele, de grosime e = 0,02mm, confectionata dintr-un material cu indicele de refractie n = 1.5
Rezolvare:  In absenta lamei (fig.a):
Drumul optic strabatut de lumina emisa de sursa S1,  (ℓ1) = r1.  Drumul optic strabatut de lumina emisa de sursa S2,  (ℓ2) = r2.
Diferenta de drum optic dintre cele doua raze:
1) = (ℓ2) - (ℓ1) = r2 - r1 = k·λ.   (r2 - r1)/2ℓ = xk/D,  (r2 - r1) = 2ℓ·xk/D.
1) = 2ℓx·k/D = k·λ
In prezenta lamei (fig.b),   drumul optic strabatut de lumina emisa de sursa S1 este: (ℓ1) = r1 + e·(n - 1), iar drumul optic strabatut de lumina emisa de sursa S2 devine:  (ℓ2) = r2.  Diferenta de drum optic dintre cele doua raze:
2) = (ℓ2) - (ℓ1) = r2 - r1 - e·(n - 1)= k·λ
(r2 - r1)/2ℓ = x'k/D,  (r2 - r1) = 2ℓ·x'k/D.
2) = 2ℓ·x'k/D - e·(n - 1)= k·λ   2ℓ·x'k/D - e·(n - 1) = 2ℓx·k/D
2ℓ·x'k/D - 2ℓx·k/D = e·(n - 1), Δx = x'k - xk = e(n - 1)·D/ 2ℓ = 4cm.   → (4p)


student.book logo
Harta site-ului
placeholder

viteza luminii
retroproiector detector curcubeul


Bf
  Bacalaureat fizica   © 2016 - Toate drepturile rezervate