Skrypt edukacyjny do zajęć wyrównawczych z fizyki dla klas III

Skrypt edukacyjny do zajęć wyrównawczych z fizyki dla klas III

Projekt „Wiedza, kompetencje i praktyka to pewna przyszłość zawodowa technika.
Kompleksowy Program Rozwojowy dla Technikum nr 1 w Zespole Szkół Technicznych im.
Stanisława Staszica w Rybniku”, współfinansowany przez Unię Europejską z
Europejskiego Funduszu Społecznego w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki,
Priorytet IX, Działanie 9.2
Skrypt edukacyjny
do zajęć wyrównawczych
z fizyki dla klas III
Barbara Kucyniak
Projekt „Wiedza, kompetencje i praktyka to pewna przyszłość zawodowa technika.
Kompleksowy Program Rozwojowy dla Technikum nr 1 w Zespole Szkół Technicznych im.
Stanisława Staszica w Rybniku”, współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego
Funduszu Społecznego w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki, Priorytet IX,
Działanie 9.2, realizuje:
Katolickie Centrum Edukacji Młodzieży KANA
ul. Górna 13
44-100 Gliwice
www.kana.gliwice.pl
[email protected]
Technikum nr 1 im. Stanisława Staszica w Zespole Szkół Technicznych w Rybniku
ul. Tadeusza Kościuszki 5
44-200 Rybnik
www.zstrybnik.pl
[email protected]
Autorka: Barbara Kucyniak
Redakcja: Robert Młynarz
Zdjęcia na okładce ze zbiorów Zespołu Szkół Technicznych w Rybniku.
Gliwice, grudzień 2012
Spis treści
Falowa natura światła ................................................................................................ 6
1.1 Wielkości opisujące fale .................................................................................. 8
1.2 Odbicie fal ..................................................................................................... 10
1.3 Załamanie fal ................................................................................................. 11
1.4 Całkowite wewnętrzne odbicie ...................................................................... 13
1.5 Ugięcie fal .(Dyfrakcja) ................................................................................. 15
1.6 Interferencja fal ............................................................................................. 15
1.7 Polaryzacja fal ............................................................................................... 19
1.8 Dyspersja światła( rozszczepienie światła białego) ....................................... 21
1.8 Odbicie światła od zwierciadeł ...................................................................... 22
1.9 Przejście światła przez soczewki ................................................................... 27
Kwantowa natura światła ........................................................................................ 34
1.1 Foton cząsteczka światła ............................................................................... 35
1.2 Zjawisko fotoelektryczne .............................................................................. 37
1.3 Fotokomórka ................................................................................................. 40
1.4 Dualizm korpuskularno falowy ..................................................................... 43
Karta wzorów i przedrostków ................................................................................. 46
Zadania do samodzielnego rozwiązania .................................................................. 48
Test zamknięcia ....................................................................................................... 63
Bibliografia ............................................................................................................. 66
Wstęp
Skrypt przeznaczony jest dla uczniów klas trzecich szkoły
ponadgimnazjalnych na zajęcia wyrównawcze z fizyki. Skrypt zawiera treści
dotyczące natury korpuskularno-falowej światła.
Ponieważ jesteśmy cywilizacją w której, w życiu codziennym olbrzymią rolę
odgrywa pole elektromagnetyczne i fale elektromagnetyczne ,autorka skryptu
wprowadza światło
w zestawieniu z innymi falami w widmie fal
elektromagnetycznych. Natura światła jest niezmiernie bogata i wykorzystanie tej
natury odsłania przed ludźmi coraz to nowe możliwości. W skrypcie zebrane zostały
podstawowe właściwości światła i ich konkretne zastosowanie. Wszystkie
omówione tematy są zgodne z podstawa programowa.
Szeroko omówiona została natura falowa światła , ze wszystkimi zjawiskami
którym światło ulega. Kwantowa natura światła została omówiona w oparciu
o zjawisko fotoelektryczne.
Dualizm korpuskularno falowy, został omówiony na przykładzie światła i fal
materii związanych z cząsteczkami. Skrypt po każdym temacie zawiera zadania
z całkowitym ich rozwiązaniem. Autorka rozwiązując zadania zwraca uwagę na
prawidłowy , zapis zadania, zapis wzorów, podaje sposób ich rozwiązania.
W rozdziale zadania do samodzielnego rozwiązania podany jest krok po kroku
sposób rozwiązania zadania. Korzystając ze wskazówek zawartych w rozdziale
uczeń może samodzielnie obliczyć ,każde ze znajdujących się tam zadań. Uczeń
może również wybrać swój sposób rozwiązania zadania, w skrypcie zawarte są
propozycje rozwiązań.
Autorka przywiązuje wielką wagę do przekształcania wzorów, ponieważ
uczniowie maja duże problemy z prawidłowym opanowaniem tej umiejętności.
Rozwiązywanie zadań przez uczniów zgodnie z zawartymi w skrypcie
wskazówkami ma te umiejętność wykształcić.
Wartości wielkości fizycznych wstawiane są do wzorów z jednostkami,
w celu utrwalenia jednostek.
-5-
Falowa natura światła
Jednym z najbardziej rozpowszechnionych ruchów falowych w przyrodzie
jest rozchodzenie się światła. Światło należy do fal elektromagnetycznych ,których
istnienie przewidział w drugiej połowie XIX wieku James Maxwell. Zajmował się
związkiem zmian pola magnetycznego ze zmianami pola elektrycznego i na drodze
czysto teoretycznej sformułował istnienie fal elektromagnetycznych. Stworzył teorię
pola elektromagnetycznego, zwaną teorią Maxwella (1863). Prawa Maxwella
możemy przedstawić w formie opisowej w następujący sposób:
1.Zmienne pole magnetyczne wytwarza wirowe pole elektryczne.
2.Zmienne pole elektryczne powoduje powstawanie wirowego pola
magnetycznego.
Te wzajemnie przenikające się pola nazywamy falą elektromagnetyczną,
rozchodzenie się tych pól w przestrzeni nazywamy falą elektromagnetyczną.
Z praw Maxwella wynika, że jeśli w próżni wytworzymy zmienne pole
magnetyczne, to wokół niego powstanie wirowe, zmienne pole elektryczne, wokół
którego powstanie wirowe zmienne pole magnetyczne itd. Energia pola
magnetycznego przekształca się w energie pola elektrycznego, czyli w przestrzeni
rozchodzi się fala elektromagnetyczna.
Prędkość rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w próżni wynosi:
Fala elektromagnetyczna jest falą poprzeczną. Zmienne pole magnetyczne
jest opisywane przez indukcję magnetyczna B, pole elektryczne przez wektor
natężenia pola E. Pola te są wzajemnie prostopadłe do siebie i do kierunku
rozchodzenia się fali.
W roku 1888 Heinrich Hertz wytworzył i odebrał fale elektromagnetyczne
przewidziane w teorii Maxwella.
Fale elektromagnetyczne w próżni rozchodzą się wszystkie z tą samą
prędkością c, różnią się natomiast częstotliwością i długością. Wszystkie fale
elektromagnetyczne można uporządkować według ich długości lub częstotliwości.
Otrzymujemy widmo fal elektromagnetycznych.
-6-
Rysunek 1. Widmo fal elektromagnetycznych.
Szacunkowe zakresy fal elektromagnetycznych od najdłuższych do
najkrótszych.
Pasmo
Częstotliwość fali
Długość fali
Energia pojedynczego
kwantu
promieniowania
(fotonu)
Fale radiowe
do 300MHz
powyżej 1m
poniżej 1,24µeV
Mikrofale
od 300Mhz
do 300GHz
od 1m do
1mm
od 1,24µeV
do 1,24meV
Podczerwień
od 300GHz
do 400THz
od 1mm
do 780nm
od 1,24meV
do 1,6eV
Światło widzialne
od 400THz
do789THz
od 780nm
do380nm
od 1,6eV
do 3,4eV
Ultrafiolet
od 789THz
do 30PHz
od380nm
do 10nm
od 3,4eV
do 124eV
Promieniowanie
rentgenowskie
od 30PHz
do 60EHz
od 10nm
do 5pm
od 124eV
do 250keV
Promieniowanie
gamma
powyżej 60EHz
poniżej 5pm
powyżej 250keV
-7-
Fale te różnią się sposobem ich wytwarzania i odbierania.
Widmo fal elektromagnetycznych jest widmem ciągłym co oznacza, że
zakresy fal zachodzą na siebie. Widmo fal elektromagnetycznych nie ma granicy,
ani od strony fal długich, ani od strony fal krótkich. Najbogatszym źródłem fal
elektromagnetycznych jest kosmos, a szczególnie nasze Słońce. Fale
elektromagnetyczne wykorzystywane są w różnych dziedzinach naszego życia.
Najdłuższe fale- radiowe służą do przesyłania audycji radiowych, krótsze do
komunikacji satelitarnej. Mikrofale stosujemy np. do podgrzewania potraw
w popularnych mikrofalówkach. Podczerwień w noktowizorach, kamerach na
podczerwień. Wąski zakres fal
m wykorzystujemy do
widzenia naszego świata.
Dzięki promieniowaniu ultrafioletowemu opalamy się, ale promieniowanie to
jest również wykorzystywane do odkażania sprzętu medycznego. Promieniowanie
rentgenowskie stosujemy w różnych dziedzinach, a szczególnie w medycynie.
Światło wykorzystujemy w laserach, światłowodach, systemach alarmowych.
Fale świetlne wyróżniają się spośród innych fal ,tym, że z ich pomocą
poznajemy otaczający nas świat, służą widzeniu barw. Do ich wąskiego zakresu
długości dostosowane są niektóre przyrządy pomiarowe np. mikroskop, luneta
teleskop, lupa. Dział fizyki, który zajmuje się falami świetlnymi nazywamy optyką.
1.1 Wielkości opisujące fale
Fale rozchodzą się ruchem jednostajnym prostoliniowym.
Długość fal i oznaczamy literą λ
Gdzie v oznacza prędkość
f częstotliwość
T okres fali
Częstotliwość fali nie ulega zmianie, zmianie ulega długość fali i prędkość
rozchodzenia się fali, w zależności od ośrodka w którym fala się rozchodzi.
W przypadku fal świetlnych zgodnie z szczególną teorią Einsteina prędkość
rozchodzenia się światła w próżni jest prędkością graniczną, więc w każdym
ośrodku światło rozchodzi się z mniejsza prędkością.
Zadanie 1
Oblicz częstotliwość światła czerwonego długości fali 700nm. Prędkość
rozchodzenia się światła wynosi
Dane:
Oblicz: f
-8-
Rozwiązanie:
Mnożymy obie strony równania przez f
Dzielimy obie strony równania przez λ
Odpowiedź: Częstotliwość światła czerwonego wynosi
.
Zadanie 2
Jaka jest prędkość rozchodzenia się fali
długość wynosi 85cm .
Dane:
częstotliwości 400Hz jeśli jej
Mnożymy obie strony równania przez f
Odpowiedź : Prędkość rozchodzenia się fali wynosi 340 .
Zadanie 3
Która z wielkości opisujących fale nie zmieni się przy przejściu fali świetlnej
z powietrza do wody:
a. długość fali
b. prędkość rozchodzenia się fali
c. częstotliwość
d. prędkość rozchodzenia się fali
…………………………………………………………………………………
-9-
1.2 Odbicie fal
Fale świetlne odbijają się od powierzchni wypolerowanych, wtedy widzimy
odblask np. odbicie światła od szyby. Dzięki temu zjawisku możemy przeglądać się
w szybach wystawowych.
Odbicie fal świetlnych wykorzystujemy w lustrach, w zwierciadłach
stosowanych w ruchu ulicznym. Odbicie światła od powierzchni chropowatych
nazywamy rozproszeniem światła.
Rozchodzenie się fali świetlnej będziemy rysować w postaci promienia.
Promienie świetlne są równoległe względem siebie( wiązkę równoległych promieni
świetlnych, możemy zobaczyć w lesie, przy przechodzeniu światła przez konary
drzew lub przy przechodzeniu światła przez chmury).
Prawo odbicia fal
Kat padania jest równy kątowi odbicia, promień fali padającej i normalna
leżą w jednej płaszczyźnie.
N
1
1’
Rysunek 2. Odbicie fal
Linia oznaczona N to normalna, czyli prosta prostopadła do płaszczyzny, na
którą pada światło. Kąt α pomiędzy promieniem padającym 1, a normalną to kąt
padania, kąt pomiędzy normalną , a promieniem odbicia 1’ to kąt odbicia α.
Zadanie1
Zapisz prawo odbicia przy pomocy równania zawierającego kąty,
wykorzystaj symbole kątów z rysunku ( możesz użyć innych symboli kątów)
…………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Zadanie2
Narysuj odbicie fal od powierzchni chropowatych Wskazówka: narysuj
powierzchnię chropowatą, następnie narysuj wiązkę równoległą światła.
W każdym punkcie, w którym promienie padają na powierzchnię narysuj
normalną. Następnie zastosuj prawo odbicia.
- 10 -
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………
1.3 Załamanie fal
Załamanie fal świetlnych następuje przy przejściu fal między ośrodkami
o różnej gęstości.
Rysunek 3. Załamanie fal
Prawo Sneliusa
Stosunek sinusa kata padania do sinusa kąta załamania jest wielkością stałą
dla danych dwóch ośrodków i nosi nazwę współczynnika załamania drugiego
ośrodka względem pierwszego. Stosunek tych sinusów jest równy ponadto
prędkości rozchodzenia się fal w obu ośrodkach.
- 11 -
–kąt padania
–kąt odbicia
bezwzględny współczynnik załamania 1 ośrodka (z którego światło
wychodzi)
bezwzględny współczynnik załamania 2 ośrodka (do którego światło
wchodzi)
–prędkość rozchodzenia światła w 1 ośrodku
–Prędkość rozchodzenia się światła w 2 ośrodku
Bezwzględny współczynnik załamania informuje nas ile razy prędkość
rozchodzenia się światła w próżni jest większa od prędkości rozchodzenia się
światła w danym ośrodku np. współczynnik załamania wody n=1,33 co oznacza, że
prędkość rozchodzenia się światła w próżni jest 1,33 razy większa niż w powietrzu.
Zadanie 1
Na powierzchnię wody pada światło pod katem 60 . Bezwzględny
współczynnik załamania wynosi 1,33.Oblicz kat załamania światła w wodzie.
Dane:
Oblicz:
Rozwiązanie:
Mnożymy obie strony równania przez
Dzielimy obie strony równania przez n
Obliczamy wartość
Odpowiedź: Kat załamania wynosi 25
Zadanie 2
Światło czerwone przechodzi z powietrza do szkła. Oblicz długość fali
światła czerwonego w szkle o współczynniku załamania 1,5.Ile razy długość
fali w powietrzu jest większa od długości fali w szkle.
Częstotliwość światła czerwonego wynosi
.
Dane:
Oblicz:
- 12 -
Rozwiązanie:
Długość światła czerwonego w powietrzu wynosi
w szkle
Korzystamy z prawa załamania
Mnożymy obie strony równania przez
Dzielimy obie strony przez n
Wstawiamy wzór na
do wzoru na
Obliczamy wartość
Dzielimy
Odpowiedź: Długość fali światła czerwonego wynosi
Długość fali w powietrzu jest 1,5 razy większa niż w szkle.
1.4 Całkowite wewnętrzne odbicie
Gdy światło przechodzi z ośrodka gęściejszego do rzadszego to kat padania
jest większy od kata załamania. Zwiększając kąt padania, zwiększamy kąt
załamania. Przy pewnym kącie padania, który nazywamy granicznym, kąt załamania
wynosi 90 . Jeśli zwiększymy kat padania powyżej kąta granicznego, światło odbije
- 13 -
się od powierzchni rozgraniczającej oba ośrodki, nastąpi całkowite wewnętrzne
odbicie.
Rysunek 4. Kąt graniczny
Całkowite wewnętrzne odbicie znalazło zastosowanie przy szlifowaniu
kamieni szlachetnych. Całkowite wewnętrzne odbicie światła sprawia, że kamienie
szlachetne błyszczą (uwięzionym w wyniku całkowitego wewnętrznego odbicia
światłem).Zjawisko to jest wykorzystane w światłowodach. Światłowód to cienkie
włókno szklane pokryte materiałem o współczynniku załamania mniejszym niż
szkło, w którym na skutek wielokrotnego całkowitego odbicia światło może
poruszać się w prostym lub zgiętym włóknie. Światłowody wykorzystuje się
w medycynie do obserwacji trudnodostępnych organów jak również do przenoszenia
obrazów i dźwięku w telekomunikacji.
Zadanie 1
Oblicz kat graniczny dla diamentu, którego współczynnik załamania wynosi
.
Dane:
Obliczyć:
Rozwiązanie
Stąd
- 14 -
Odpowiedź: Kąt graniczny dla diamentu wynosi
.
1.5 Ugięcie fal. (Dyfrakcja)
Zmiana kierunku rozchodzenia się fali po przejściu przez przeszkodę
nazywamy ugięciem fali lub dyfrakcją. Ugięcie zachodzi wtedy, gdy rozmiary
szczeliny są porównywalne z długością fali.
Fala świetlna ugina się na drobnych przedmiotach np. .na główkach od
szpilki, krawędziach żyletek, dziurkach od klucza.
Rysunek 5. Ugięcie fal
1.6 Interferencja fal
Zjawiskiem, które rozstrzyga o tym czy dane zjawisko jest ruchem falowym.
Polega na nakładaniu się fal pochodzących z dwóch różnych źródeł. W wyniku
nakładania się fal w jednych miejscach powstaje wzmocnienie fal, a w innym
miejscu wygaszenie. W przypadku światła, które ma naturę falową na co dzień nie
obserwujemy tego zjawiska. W klasie oświetlenie pochodzi z różnych źródeł, ale
zapalenie dwóch żarówek nie spowoduje, że w jednym miejscu zobaczymy jasne
prążki a w innym ciemne.
Aby otrzymać stabilny w czasie obraz interferencyjny fale muszą być spójne
tzn. takie, które maja te samą częstotliwość i stałą w czasie różnice faz. Światło
pochodzące z żarówek nie jest światłem spójnym
Wzmocnienie fal następuje wtedy, gdy różnica dróg przebytych przez fale
jest równa całkowitej wielokrotności długości fali
n=0,1.2……
λ- długość fali
- 15 -
s – różnica dróg przebytych przez fale
Wygaszenie fal następuje wtedy, gdy różnica dróg przebytych przez fale jest
równa nieparzystej wielokrotności połowy długości fali
n=0,1.2……
λ- długość fal
s – różnica dróg przebytych przez fale
Obraz interferencyjny po przejściu światła przez dwie szczeliny uzyskał
w XIX Young. Później wykonano siatki dyfrakcyjne, aby uzyskać wyraźne obrazy
interferencyjne .
Siatki dyfrakcyjne to płytki szklane, na których wykonuje się rysy. Rysy
stanowią przeszkodę dla światła, a odległości miedzy nimi pełnią funkcję szczelin.
Odległość miedzy sąsiednimi szczelinami nazywamy stałą sieci. Siatka dyfrakcyjna
służy do precyzyjnego wyznaczania długości fali świetlnej.
Wykonaj doświadczenie: Wyznaczanie długości fali świetlnej.
Przyrządy Siatka dyfrakcyjna, laser, długa linijka, papier milimetrowy, ekran.
Przebieg doświadczenia.
Przepuszczamy światło z lasera przez siatkę dyfrakcyjna, na ekranie
pojawiają się prążki.
Środkowy najjaśniejszy prążek odpowiada linii, na której spotykają się
promienie w zgodnych fazach Jest to tzw. prążek zerowy. Od tego prążka
z prawej i lewej strony widać prążki kolejno I rzędu, II rzędu…..
Mierzymy odległość siatki dyfrakcyjnej od ekranu przy pomocy linijki
i odległość pomiędzy prążkiem zerowym, a prążkiem I rzędu przy pomocy
papieru milimetrowego.
Do obliczenia długości fali stosujemy wzór
Kat α obliczamy
gdzie:
x-odległość prążka zerowego od prążka I rzędu
y-odległość od ekranu.
- 16 -
Rysunek 5 Siatka dyfrakcyjna
d- ała e
n-rząd prążka
α-kąt pomiędzy pierwotnym biegiem wiązki i kierunkiem promieni,
które w wyniku interferencji tworzą prążek n-tego rzędu.
Zadanie 1
Siatka dyfrakcyjna ma 100 rys na 1 mm długości. Znaleźć stała siatki
dyfrakcyjnej
Dane:
Obliczyć: d
Rozwiązanie: Stała siatki dyfrakcyjnej jest to odległość pomiędzy dwoma
sąsiednimi szczelinami w siatce dyfrakcyjnej.
Odpowiedź: Stała siatki dyfrakcyjnej wynosi
- 17 -
Zadanie 2
Jakiego rzędu maksimum sodu można oglądać przy pomocy siatki
dyfrakcyjnej posiadającej 500 rys na 1mm,jeżeli światło pada pod katem
.Długość fali sodu wynosi
.
Dane :
Obliczyć: n
N=500
Rozwiązanie:
Obliczamy stała siatki dyfrakcyjnej
Stosujemy
Przekształcamy wzór
Obliczamy wartość
Odpowiedź: Przy pomocy tej siatki dyfrakcyjnej możemy
maksimum pierwszego rzędu.
oglądać
Zadanie 3
Na siatkę dyfrakcyjną o stałej
pada prostopadle wiązka fal
o długości
. Ile wynosi maksymalny rząd widma, które jeszcze
możemy obserwować.
Dane:
Obliczyć: n
Rozwiązanie:
Przekształcamy wzór
- 18 -
Odpowiedź: Maksymalny rząd widma wynosi 4
1.7 Polaryzacja fal
Polaryzacji mogą ulegać tylko fale poprzeczne. Fala świetlna jest falą
poprzeczną zatem ulega polaryzacji. Zjawisko polaryzacji światła odkrył w 1808r
E. Malus, a wyjaśnił od strony teoretycznej Fresnel. Światło ma jednakowe
własności we wszystkich kierunkach prostopadłych do promienia. Po odbiciu pod
pewnymi kątami od materiałów przezroczystych np. szyby, powierzchni wody
zmienia swoje właściwości. Dla wody kąt ten wynosi
dla szkła
.Kąt ten
nazywamy katem Brewstera. Jest to taki kąt padania, który z kątem załamania
tworzy kat
.
Znając bezwzględny współczynnik załamania danego materiału możemy kat
Brewstera obliczyć ze wzoru
n- bezwzględny współczynnik załamania
–kąt Brewstera
Na czym polega polaryzacja światła?
Jak pamiętamy światło jest falą elektromagnetyczną, w której pole
elektryczne jest opisywane przez wektor natężenia pola elektrycznego E, a pole
magnetyczne przez indukcje magnetyczną B.
Kierunek tych wielkości jest wzajemnie do siebie prostopadły i do kierunku
rozchodzenia się fali. Światło wysyłane przez źródła jest mieszanina fal. w których
wektory natężenia pola różnią się kierunkiem, ale są prostopadłe do kierunku
rozchodzenia się fali. Światło takie nazywamy niespolaryzowanym.
Jeżeli spowodujemy uporządkowanie wektorów natężenia pola elektrycznego
w jednej płaszczyźnie, zwanej płaszczyzną polaryzacji, mówimy, że fala została
spolaryzowana liniowo.
Polaryzację fal najłatwiej zademonstrować stosując modele mechaniczne np.
fale poprzeczne w sznurze. Jeśli będziemy potrząsać sznurem, we wszystkich
kierunkach, to wzbudzimy w sznurze fale poprzeczną niespolaryzowaną .Na drodze
tak wzbudzonej fali ustawiamy szczelinę wykonaną z dwóch równoległych
względem siebie listew. Przez szczelinę będą przechodzić tylko te drgania, które
odbywają się w kierunku pionowym, fala ta jest falą spolaryzowaną. Szczelinę
- 19 -
utworzoną między listwami możemy nazwać polaryzatorem. Jeśli prostopadle do tej
szczeliny ustawimy taka samą szczelinę, to drgania zostaną wygaszone. Drugą
szczelinę możemy nazwać analizatorem.
Podobnie jest w przypadku światła, które przechodzi przez urządzenia
porządkujące pole elektryczne, zwane polaryzatorami. Najpopularniejsze
polaryzatory to polaroidy, używane przez fotografów. Naturalnymi polaryzatorami
są kryształy dwójłomne np. turmalin, kalcyt. Światło, które przechodzi przez takie
kryształy ulega polaryzacji, przy czym promień świetlny, rozdziela się na dwa
promienie, załamujące się pod różnymi kątami. Oba promienie są spolaryzowane
w płaszczyznach do siebie prostopadłych. Zjawisko polaryzacji znalazło wiele
zastosowań miedzy innymi: w okularach polaroidowych, do osłabiania światła
reflektorów nadjeżdżających z naprzeciwka samochodów, pomiaru zawartości cukru
w soku wytłoczonym z buraków cukrowych. Okulary polaroidowe mają za zadanie
osłabić światło , które wpada do naszych oczu. Redukują przede wszystkim
odblaskowe światło odbite.
Jeśli szkła reflektorów polaryzują światło w kierunku poziomym, a szyba
samochodu w kierunku pionowym to powoduje to znaczne osłabienie wiązki
światła, unikając oślepienia kierowcy.
Do pomiaru stężenia cukru, wykorzystujemy zjawisko skręcenie płaszczyzny
polaryzacji .Roztwór wodny cukru jest substancją optycznie czynną, co oznacza, że
w świetle spolaryzowanym, które przechodzi przez ten roztwór, zmianie ulega
kierunek polaryzacji. Zjawisko to nazywamy skręceniem płaszczyzny polaryzacji.
Kat o jaki zmienia się kierunek polaryzacji jest proporcjonalny do grubości warstwy
i stężenia roztworu
s-stężenie roztworu
d-grubość warstwy
Zadanie1
Oblicz przy jakim kącie padania światła na powierzchnię wody Zalewu
Rybnickiego, nie widziałbyś światła odbitego od jego powierzchni , gdybyś
miał na oczach okulary polaryzacyjne. Współczynnik załamania wody
n=1,33
Jak nazywa się kąt, który masz obliczyć?
Dane:
n=1,33
Obliczyć:
Rozwiązanie
- 20 -
Kąt , który obliczamy nazywamy kątem Brewstera(pod tym kątem zachodzi
zjawisko polaryzacji)
Odpowiedź: Przy kącie 53 światło odbite od jeziora staje się spolaryzowane
poziomo, przy pionowym ustawieniu okularów. Słońce musi być zatem
nad horyzontem, wtedy obserwator nie będzie widział światła odbitego
od zalewu.
1.8 Dyspersja światła( rozszczepienie światła białego)
Każdy z nas miał okazje zobaczyć tęczę na niebie, tęcze w kroplach wody np.
fontanny, czy wodospadu. Zjawisko to nazywamy rozszczepieniem światła białego
lub dyspersji. Zjawisko to możemy pokazać jeśli przepuścimy światło białe przez
pryzmat. Kolory, które obserwujemy, które przechodzą w sposób ciągły jeden
w drugi nazywamy widmem światła białego. Światło białe składa się z
następujących barw: czerwonej, pomarańczowej, żółtej, zielonej, niebieskiej
i fioletowej.
Wszystkie te barwy w powietrzu i próżni rozchodzą się ze stała prędkością
W szkle, każda z barw rozchodzi się z inna prędkością, inny jest jej
współczynnik załamania, dlatego widzimy je osobno. Zakres fal widzialnych jest
wąski 7
do
. Każdej długości fali, a więc każdej barwie
odpowiada inna częstotliwość. Falą krótszym odpowiadają większe częstotliwości.
Barwa fioletowa ma większa częstotliwość niż barwa czerwona.
Częstotliwość fali jest wielkością niezmienną, niezależną od środowiska, w których
rozchodzi się fala.
Naturze światła białego i budowie naszego oka zawdzięczamy widzenie
barwne przedmiotów.
Barwa jakiegoś ciała pochodzi stad, że jego powierzchnia zawiera barwniki,
które, jedne składniki światła odbijają, a inne przepuszczają. Odpowiada to
określonej długości fali. Jednakże barwa ciała nie jest cechą niezmienna, zależy od
rodzaju światła, które go oświetla.
Przykładem może być kartka papieru, która w świetle słonecznym jest
czerwona, natomiast w świetle fioletowym jest prawie czarna.
- 21 -
Zadanie1
Która z barw załamuje się silniej w pryzmacie czerwona, czy fioletowa,
odpowiedz w oparciu o prawo załamania fal i znajomość długości fali.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
1.8 Odbicie światła od zwierciadeł.
Zjawisko odbicia światła wykorzystane zostało do powstawania obrazów
w zwierciadłach.
Zwierciadła można podzielić ze względu na kształt powierzchni na: płaskie
i kuliste (wypukłe i wklęsłe).Przykładem zwierciadła kulistego wklęsłego
i wypukłego zarazem jest metalowa łyżka, z jednej strony wypukła, a z drugiej
wklęsła.
Zwierciadła znalazły zastosowanie w różnych dziedzinach życia np. jako
lustra w domach, ruchu ulicznym na skrzyżowaniach, w latarkach, reflektorach, jako
teleskopy zwierciadlane, do badania kosmosu.
Rysunek 6 .Obrazy powstające w zwierciadłach płaskich
Cechy obrazu: Obraz jest pozorny, prosty i tej samej wielkości co przedmiot.
- 22 -
Rysunek 7
Obrazy otrzymywane w zwierciadłach kulistych wklęsłych
Cechy obrazów otrzymywanych w zwierciadłach kulistych wklęsłych.
Odległość
przedmiotu od
soczewki x
Odległość obrazu
od soczewki y
Powiększenie
p
Cechy obrazu
rzeczywisty ,
odwrócony
pomniejszony
rzeczywisty, odwrócony
tej samej wielkości co
przedmiot
rzeczywisty, odwrócony
powiększony
pozorny, prosty
powiększony
Powiększenie
- 23 -
p- powiększenie
y- odległość obrazu od zwierciadła
x- odległość przedmiotu od zwierciadła
H- wysokość obrazu
h- wysokość przedmiotu
f-ogniskowa
Rysunek 8 Obrazy powstające w zwierciadle wypukłym
Cechy obrazu: pozorny, prosty i pomniejszony
Równanie zwierciadła
f- ogniskowa
x-odległość przedmiotu os zwierciadła
y- odległość obrazu od zwierciadła
r-promień krzywizny zwierciadła
- 24 -
Zadanie 1
W odległości 6cm od zwierciadła kulistego wklęsłego o promieniu krzywizny
8cm umieszczono na głównej osi optycznej przedmiot o wysokości 1,5cm.
Gdzie powstanie obraz i jaka będzie jego wysokość? Wykonaj odpowiedni
rysunek.
Obliczyć: y, H
Dane:
x=6 cm
r=8 cm
h=1,5cm
Rozwiązanie:
Stosujemy równanie zwierciadła
Obliczamy ogniskową zwierciadła
Przekształcamy równanie zwierciadła, tak, aby obliczyć y
Sprowadzamy do wspólnego mianownika prawa stronę równania
Stąd
Znak minus oznacza, że powstał obraz pozorny
Obliczamy wysokość obrazu
- 25 -
Odpowiedź: Odległość obrazu od zwierciadła wynosi 12cm, a jego wysokość
3cm.Powstał obraz pozorny, prosty i powiększony.
Wykonaj konstrukcję obrazu w skali 1:2
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………..
Zadanie 2
Obliczyć ogniskowa zwierciadła kulistego wklęsłego, które wytwarza obraz
rzeczywisty powiększony trzy razy, jeżeli przedmiot jest umieszczony
w odległości 10cm od tego zwierciadła.
Dane:
Obliczyć: f
Rozwiązanie:
Stosujemy równanie zwierciadła
Możemy też od razu wstawić
- 26 -
Obliczamy wartość f
Odpowiedź :Ogniskowa tego zwierciadła ma wartość
1.9 Przejście światła przez soczewki
Soczewką
nazywamy ciało
przeźroczyste
ograniczone
dwoma
powierzchniami kulistymi lub jedną powierzchnia kulistą, a drugą płaską.
Ta definicja zawiera w sobie szkła optyczne, soczewki magnetyczne(odpowiednio
ukształtowane pola magnetyczne), soczewki powietrzne( pęcherzyki powietrza
służą niektórym zwierzętom wodnym podobnie jak lupa do oglądania przestrzeni
wodnej, w poszukiwaniu pokarmu).Soczewki możemy podzielić również, ze
względu na sposób poruszania się w nich światła na: skupiające i rozpraszające.
Równoległa wiązka światła rozchodząca się w powietrzu po przejściu przez
soczewkę skupiającą i dwukrotnym w niej załamaniu skupia się w punkcie, który
nazywamy ogniskiem. Po przejściu światła przez soczewkę rozpraszającą,
równoległa wiązka światła staje się wiązka rozbieżną .
Rysunek 9 Przejście światła przez soczewki skupiające i rozpraszające
W powyższej konstrukcji użyto symboli soczewki skupiającej i rozpraszającej.
- 27 -
Rysunek 10
Obrazy w soczewkach skupiających.
Konstrukcja obrazu.
Linia pozioma przerywana to główna oś optyczna
Bieg promienia.
Promień 1 od wierzchołka przedmiotu równoległy do głównej osi optycznej
przechodzi przez soczewkę i ognisko.
Promień 2 od wierzchołka przedmiotu, przez środek soczewki
Promień 3 od wierzchołka przedmiotu, przez ognisko, soczewkę, równolegle
do osi optycznej.
Punkt przecięcia promieni wyznacza wierzchołek obrazu.
Odległość
przedmiotu od
soczewki x
Odległość
obrazu od
soczewki y
Powiększenie
p
Cechy obrazu
rzeczywisty, odwrócony
pomniejszony
rzeczywisty, odwrócony
,tej samej wielkości co
przedmiot
rzeczywisty, odwrócony
powiększony
pozorny ,prosty
powiększony
- 28 -
Rysunek 1
Obrazy w soczewkach rozpraszających.
Powiększenie
p- powiększenie
y- odległość obrazu od zwierciadła
x- odległość przedmiotu od zwierciadła
H- wysokość obrazu
h- wysokość przedmiotu
f-ogniskowa
Równanie soczewki cienkiej
Wzór soczewkowy
- 29 -
dla soczewki płasko- wypukłej
,
–promienie krzywizny soczewki
bezwzględny współczynnik załamania materiału z którego jest
zrobiona soczewka
bezwzględny współczynnik załamania środowiska w którym znajduje
się soczewka
Zdolność skupiająca soczewki
Zdolność skupiająca soczewki wyrażamy w dioptriach 1D.
Dla soczewek skupiających podajemy dioptrie ze znakiem
rozpraszających ze znakiem
dla
Zdolność skupiająca układu soczewek jest równa sumie zdolności
skupiających soczewek wchodzących w skład układu
Oko jako przyrząd optyczny
Ponieważ soczewka naszego oka wynosi 16mm,wszystkie obrazy jakie
oglądamy są rzeczywiste odwrócone i pomniejszone.
i
,gdzie a jest odległością stałą soczewki oka od siatkówki.
Równanie soczewki naszego oka ma postać:
a
Jeśli osoba nosi okulary to powyższe równanie będzie miało postać
a
ogniskowa soczewki okularów
-ogniskowa naszego oka
-odległość na jaka dobrze widzi człowiek w okularach
x-odległość na jaka widzi dobrze człowiek bez okularów
- 30 -
Wadę wzroku, w której obraz powstaje za siatkówką oka nazywamy
nadwzrocznością, korygujemy soczewkami skupiającymi.
Wadę wzroku, w której obraz powstaje przed siatkówka oka nazywamy
krótkowzrocznością, korygujemy przy pomocy soczewek rozpraszających.
Zadanie 1
Oblicz ogniskowa soczewki dwuwypukłej, której powierzchnie krzywizn
są
i
, a współczynnik załamania szkła wynosi 1,6.
Soczewka znajduje się w powietrzu.
Dane:
Obliczyć: f
Rozwiązanie:
Korzystamy ze wzoru soczewkowego.
Obliczamy wartość
Odwrotność
Odpowiedź :Ogniskowa soczewki wynosi 16cm.
Zadanie 2
Soczewka płasko-wypukła o promieniu 6 cm wytwarza obraz rzeczywisty
powiększony 10 razy. Współczynnik załamania światła w szkle wynosi 1,5.
Gdzie jest ustawiony przedmiot i ekran.
Dane:
Obliczyć: x, y
- 31 -
Rozwiązanie:
Obliczamy f ze wzoru soczewkowego
Stąd
Korzystamy z równania soczewki i powiększenia w celu obliczenia x, y.
obraz jest rzeczywisty
Stąd
Obliczamy x
Odpowiedź: Odległość przedmiotu od soczewki wynosi 13,2 cm, a obrazu od
soczewki 132 cm.
- 32 -
Zadanie 3
W jakiej odległości od soczewki skupiającej o ogniskowej 15cm, należy
umieścić przedmiot aby otrzymać obraz rzeczywisty powiększony 5 razy.
Dane:
Obliczyć: x
Rozwiązanie:
Korzystamy ze wzorów na powiększenie i z równania soczewki cienkiej
Przekształcamy wzór, obliczamy y
Obliczamy wartość
Odpowiedź: odległość przedmiotu od soczewki wynosi 18cm
Zadanie 4
Oblicz zdolność skupiającą soczewki o ogniskowej 20cm.
Dane:
obliczyć: Z
Odpowiedź: zdolność skupiającą soczewki wynosi 5D.
- 33 -
Zadanie 5
Dalekowidz widzi dobrze z odległości 1m.Jakich okularów musiałby używać
aby widzieć dobrze z odległości dobrego widzenia 25cm.
Dane:
Obliczyć; Z
Rozwiązanie:
Korzystamy z równania soczewki naszego oka i zdolności skupiającej układu
soczewek
a
a
Wstawiamy pierwsze równanie do drugiego
a
a
Obliczamy zdolność skupiająca szkieł okularów
Odpowiedź: Zdolność skupiająca okularów wynosi 5 dioptrii
Kwantowa natura światła
Pod koniec XIX w zaobserwowano zjawiska, których nie można było
wyjaśnić o falową naturę światła. Zaobserwowano, że naelektryzowany ujemnie
elektroskop naświetlany promieniami nadfioletowymi traci swój ładunek. Przy czym
naświetlanie elektroskopu światłem widzialnym nawet o bardzo dużym natężeniu
tego efektu nie powoduje. Elektroskop naelektryzowany dodatnio naświetlany
promieniowaniem nadfioletowym nie traci ładunku.
W 1900r M. Plack ogłosił teorię promieniowania ciała doskonale czarnego,
która stała się podstawą narodzin fizyki kwantowej. W teorii tej wprowadził pojęcie
kwantów. Zgodnie z tą teorią światło rozchodzi się w postaci porcji energii, zwanej
kwantami. Energię tą możemy wyrazić wzorem
- 34 -
h-stała Plancka
ν-częstotliwość promieniowania
1.1 Foton cząsteczka światła
Pojęcie fotonu, cząsteczki światła wprowadził Einstein, wyjaśniając zjawisko
fotoelektryczne, wprowadził tym samym pojęcie dualizmu korpuskularno falowego
dla światła .Foton nie ma masy spoczynkowej, porusza się z prędkością
.
Jego energię wyrażamy wzorem
λ –długość fali
Ponieważ foton jest cząsteczką więc ma pęd
i masę
Zadanie 1
Znaleźć energię fotonu dla promieniowania fioletowego
stała Plancka wynosi
.
Rozwiązanie:
Dane:
Obliczyć: E
Obliczamy wartość energii kwantu
Odpowiedź: Energia kwantu wynosi
- 35 -
.
Zadanie 2
Znaleźć długość fali kwantu o energii
. Do jakiej części widma należy
ta długość fali.
Dane:
Obliczyć: λ
.
Rozwiązanie:
Korzystamy ze związku energii kwantu , z długością fali
Mnożymy obie strony równania przez λ
Dzielimy przez E
Obliczamy wartość długości fali
Odpowiedź: Długość fali należy do zakresu promieniowania podczerwonego.
Zadanie 3
Znaleźć masę fotonów promieniowania o długości fali
Dane:
Obliczyć: m
Rozwiązanie:
Korzystamy ze wzoru na masę fotonu
Odpowiedź: Masa fotonu wynosi
- 36 -
.
Zadanie 4
Jaka jest częstotliwość fotonu promieniowania czerwonego o długości
w widmie światła widzialnego.
Dane:
Obliczyć: ν
Rozwiązanie :
Korzystamy ze związku częstotliwości z długością fali
Odpowiedź: Częstotliwość fotonu wynosi
1.2 Zjawisko fotoelektryczne
Zjawisko emisji elektronów z powierzchni metalu pod wpływem padającego
światła nazywamy zjawiskiem fotoelektrycznym lub fotoemisji. Emitowane
elektrony nazywamy fotoelektronami.
Cechy zjawiska fotoelektrycznego:
a. Dla każdego metalu istnieje pewna częstotliwość graniczna ,poniżej której
zjawisko fotoelektryczne nie zachodzi.
b. Ilość wybijanych elektronów zależy od natężenia padającego światła, ich
prędkość zależy od częstotliwości padającego światła.
Cechy te kłóciły się z teoria falową światła, zgodnie z którą energia wiązki
światła jest tym większa im większe jej natężenie, zatem silne światło powinno
wybijać silniej elektrony z metalu.
W 1905r Einstein i Millikan wyjaśnili to zjawisko wykorzystując pojęcie
kwantu. Einstein przyjął, że światło składa się ze strumienia cząstek zwanych
fotonami, każdy foton niesie ze sobą energię
Z tego wzoru wynika, że im większa częstotliwość promieniowania tym
większa energia kwantu. Einstein i Millikan wyjaśnili to zjawisko jako zderzenia
fotonów z elektronami, w wyniku tego zderzenia foton przekazuje całą swoją
energię elektronowi i przestaje istnieć, elektron wychodzi z powierzchni metalu.
Elektron w atomie metalu ma określoną energię i takiej właśnie energii potrzebuje
do wyjścia z powierzchni metalu. Energię taką nazywamy pracą wyjścia
- 37 -
z powierzchni metalu i oznaczamy
Energia pojedynczego fotonu zostaje zużyta
na prace wyjścia elektronu z powierzchni metalu i jego energie kinetyczną.
Wzór Einsteina Millikana:
Długofalowa granica zjawiska fotoelektrycznego
Częstotliwość graniczna poniżej której zjawisko fotoelektryczne nie zachodzi
i odpowiadająca tej częstotliwości długość fali nosi nazwę długofalowej granicy
zjawiska fotoelektrycznego. Odpowiada to warunkowi
Prace wyjścia elektronów z powierzchni metalu podajemy często
w elektronowoltach.
e
Zadanie 1
Znaleźć długofalową granicę zjawiska fotoelektrycznego dla platyny.
Praca wyjścia elektronów z powierzchni platyny wynosi 6,3 e V.
Obliczyć:
Dane:
e
Rozwiązanie:
- 38 -
Mnożymy obie strony równania przez
Dzielimy przez
Obliczamy wartość
Odpowiedź: Długofalowa zjawiska fotoelektrycznego wynosi
Zadanie 2
Praca wyjścia elektronów z molibdenu wynosi 4,2 e V. Jaka będzie prędkość
elektronów wylatujących z powierzchni molibdenu po oświetleniu jej
promieniami o długości fali 200nm.
Obliczyć: v
Dane:
e
Rozwiązanie:
Korzystamy ze wzoru Einsteina Millikana
- 39 -
Mnożymy obie strony równania razy 2
Dzielimy przez m
Obliczamy wartość v
Odpowiedź: Prędkość elektronów wynosi
Zadanie 3
Długość światła fioletowego wynosi 400nm, niebieskiego 470 nm, żółtego
580nm.Fotony, którego światła mają największą energię? Odpowiedź
uzasadnij. Wskazówka skorzystaj ze wzoru na energię kwantu
promieniowania.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
1.3 Fotokomórka
Fotokomórka jest to bańka szklana, próżniowa, która od strony wewnętrznej
jest pokryta warstwą metalu. Warstwa metalu stanowi fotokatodę .Drugą elektrodą
jest tzw. elektroda zbiorcza w postaci wygiętego pręta metalowego, siatki lub kulki
z odprowadzeniem metalowym znajdujący się wewnątrz lampy- anoda. Działanie
fotokomórki polega na wykorzystaniu zjawiska fotoelektrycznego. Nieoświetlona
fotokomórka nie przewodzi prądu, aby prąd płynął katoda musi być oświetlona.
Podczas naświetlania fotokatody światłem o odpowiedniej częstotliwości, z jej
powierzchni wylatują elektrony i przez fotokomórkę zaczyna płynąć prąd zwany
prądem fotoelektrycznym. Natężenie prądu fotoelektrycznego rośnie ze wzrostem
napięcia przyłożonego miedzy anodą i katodą (przy stałym natężeniu światła). Przy
pewnej wartości napięcia, ustala się prąd nasycenia (nie następuje dalsza zmiana
natężenia prądu fotoelektrycznego).
- 40 -
Wyjaśnij w oparciu o cechy zjawiska fotoelektrycznego, dlaczego
w fotokomórce ustala się prąd nasycenia .
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Jeżeli będziemy badać zależność prądu fotoelektrycznego od napięcia
przyłożonego miedzy katodę i anodę możemy połączyć katodę z biegunem
dodatnim źródła napięcia , a anodę z potencjałem ujemnym źródła napięcia. Przy
dostatecznie dużym potencjale ujemnym anody względem katody, prąd
fotoelektryczny przestanie płynąć. Dzieje się tak dlatego, że pole elektryczne
zatrzymuje wszystkie elektrony. Praca pola elektrycznego przy zahamowaniu
jednego elektronu jest równa energii kinetycznej elektronu.
e
- potencjał hamowania
e- ładunek elektronu
- energia kinetyczna elektronu.
Fotokomórki
są
stosowane
np.
w
alarmowych
systemach
przeciwwłamaniowych i sygnalizacyjnych: (w przypadku przerwania przez złodzieja
promienia światła padającego na komórkę włącza się alarm) do liczenia
przedmiotów przesuwających się na taśmociągu, w badaniach naukowych do
pomiaru światła, do automatycznego zapalania światła, otwierania drzwi. Dzięki
fotokomórce powstał film dźwiękowy.
Wyjaśnij w oparciu o zjawisko fotoelektryczne, od czego zależy energia kinetyczna
fotoelektronów i od czego będzie, w związku z tym, zależeć potencjał hamowania.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….
- 41 -
Zadanie 1
Doświadczalnie stwierdzono, ze gdy na fotokatodę pada promieniowanie
o długości fali 0,2µm, wówczas fotoelektrony maja maksymalna prędkość
.
Ile wynosi praca wyjścia elektronów z powierzchni fotokatody. Wynik
zapisz w elektronowoltach.
Dane:
Obliczyć:
.
Rozwiązanie:
Przekształcamy wzór
Obliczamy pracę wyjścia:
Odpowiedź: Praca wyjścia elektronów wynosi 3,4 e V
Zadanie 2
Oko ludzkie dostrzega światło o długości fali 0,5µm jeżeli promienie
świetlne padające na oko niosą energię
na sekundę. Ile kwantów
pada w ciągu 1s na siatkówkę naszego oka?
Obliczyć: n
Dane:
m
Ilość fotonów padających na siatkówkę naszego oka możemy obliczyć,
dzieląc energię , która dociera do naszego oka przez energie pojedynczego
kwantu.
- 42 -
Odpowiedź: Do naszego oka wpadają 53 fotony.
1.4 Dualizm korpuskularno falowy
Zjawiska świetlne mogą być z jednej strony opisywane jako ruch falowy,
opisywanej długością fali λ i częstotliwością ν, z drugiej strony jako ruch fotonów
o określonej energii E i pędzie p.
Teoria falowa nie potrafi wyjaśnić zjawiska fotoelektrycznego, natomiast
teoria kwantowa nie wyjaśnia zjawiska dyfrakcji i interferencji. W 1924r de Broglie
wysunął hipotezę, ze dualizm korpuskularno- falowy jest powszechny w przyrodzie.
Według de Broglie z każdą poruszająca się ruchem jednostajnym prostoliniowym
cząsteczką jest skojarzona fala płaska, której wielkości falowe λ ,ν są związane
z wielkościami opisującymi cząsteczkę E , p
Cząsteczka o ładunku q i masie m ma pęd
Jeśli porusza się w polu elektrycznymi przyspiesza ją napięcie U zyskuje
Dlatego pęd możemy wyrazić wzorem
Długość fali cząsteczki wynosi
h- stała Plancka
q-ładunek elektryczny
m- masa cząsteczki
- 43 -
U –napięcie przyspieszające cząsteczkę
W 1927r. Davisson, Germer wykazali doświadczalnie wykazali ,że elektrony
ulegają również ugięciu i interferencji, na kryształach niklu. Okazało się, że dla
elektronów i innych cząsteczek, zachodzą wszystkie zjawiska, które można
zaobserwować dla wiązki światła. Rozbieżna wiązka elektronów po przejściu przez
odpowiednio ukształtowane pole magnetyczne (soczewkę magnetyczną) może być
skupiona w jednym punkcie. Fakt ten został wykorzystany w konstrukcji
mikroskopu elektronowego. Fala elektronowa jest znacznie krótsza od świetlnej
rzędu 0,001µm, mikroskop elektronowy daje znacznie większe powiększenie niż
mikroskop optyczny. Możemy przy jego pomocy zbadać np. wirusy , bakterie,
Fale skojarzone z poruszającymi się cząsteczkami nazwano falami materii
lub falami de Broglie΄a.
Zadanie 1
Znaleźć długość fali de Broglie΄a elektronu, poruszającego się z prędkością
.Masa elektronu wynosi
W jakiej części
widma elektromagnetycznego znajduje się ta fala.
Dane:
Obliczyć: λ
.
Rozwiązanie:
Odpowiedź; Długość fali wynosi
w nadfiolecie.
- 44 -
.Fala znajduje się
Zadanie 2
Jaka jest długość fali de Broglie΄a elektronu przyspieszonego napięciem
100V.
Dane:
Obliczyć: λ
Korzystamy ze wzoru
przyspieszającym.
na
związek
długości
fali
z
napięciem
Odpowiedź: długość fali elektronowej wynosi
Zadanie 3
Uzupełnij zdanie;
Foton jest cząsteczką………………….Światło ma podwójna naturę,
korpuskularno- falową . W zjawiskach dyfrakcji i interferencji zachowuje
się jak…………………….., a w zjawisku fotoelektrycznym zachowuje się
jak ……………………………………………………….
Elektron jest …………………, która w zjawisku fotoelektrycznym zderza się
z fotonem.
Natura ………………elektronu jest wykorzystana do ,,oświetlenia próbki
„w mikroskopie elektronowym.
- 45 -
Karta wzorów i przedrostków
L. p.
Wzór
Wielkość fizyczna
1
długość fali
2
prawo Sneliusa
3
kąt graniczny
4
maksimum interferencyjne
n=0,1,2,3
5
minimum interferencyjne
n=0,1,2,3
6
kąt Brewstera
7
powiększenie
8
równanie soczewki
i zwierciadła
9
ogniskowa zwierciadła
10
wzór soczewkowy
11
Wzór soczewkowy
dla soczewki płasko- wypukłej
- 46 -
12
siatka dyfrakcyjna
13
praca pola elektrycznego przy
hamowaniu elektronów
e
14
energia kwantu
15
wzór Einsteina Millikana
16
długofalowa granica zjawiska
fotoelektrycznego
17
związek długości fali z pędem
18
fale materii
zdolność skupiająca soczewki
19
Przedrostki zwiększające jednostkę
Mnożnik
Przedrostek eksa
peta
tera
giga
mega
kilo
hekto
deka
Oznaczenie
P
T
G
M
k
h
da
nano
piko
femto
atto
n
p
f
a
E
Przedrostki zmniejszające jednostkę
Mnożnik
Przedrostek decy
centy
mili
Oznaczenie
c
m
d
mikro
- 47 -
Zadania do samodzielnego rozwiązania
Zadanie 1
Z jaka prędkością porusza się światło w szkle o bezwzględnym
współczynniku załamania
.Jaka jest długość tego światła w szkle,
jeżeli jego długość w próżni wynosi
Dane
.
Rozwiązanie :
Korzystamy ze wzoru na bezwzględny współczynnik załamania
Mnożymy przez v
……………………………………………………………………………
Dzielimy przez n
Obliczamy wartość v
…………………………………………………………………………………
………
Korzystamy z podstawowego wzoru, dla ruchu falowego, ponieważ przy
przechodzeniu światła z próżni do szkła nie zmienia się częstotliwość światła.
Mnożymy obie strony równania przez f
Dzielimy przez λ
f=……………………………
Obliczamy wartość częstotliwości
f=…………………………………………..
Wstawiamy do wzoru na długość fali w szkle
Obliczamy wartość długości fali w szkle
=…………………………………………
Odpowiedź: Prędkość rozchodzenia się fali w szkle wynosi
,
a długość fali wynosi
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
- 48 -
Zadanie 2
Światło białe pada na powierzchnię wody pod katem 60 Współczynniki
załamania wody dla światła czerwonego i fioletowego wynoszą odpowiednio
i
Oblicz kąt załamania tych promieni w wodzie.
Dane:
Obliczyć:
=
=
Rozwiązanie:
Korzystamy z prawa załamania , prawa Sneliusa i zapisujemy to prawo dla
światła czerwonego i fioletowego
Przekształcamy wzory:
…………………………………………..
………………………………………………..
Obliczamy wartości
=………………………………………………….
……………………………………………
Odpowiedź:
Zadanie 3.
Oblicz przy jakim kącie padania światła na powierzchnię szkła
Współczynnik załamania wody n=1,5
Jak nazywa się kąt , który masz obliczyć?
Obliczyć:
Dane:
…………….
Rozwiazywanie:
- 49 -
Kąt , który obliczamy nazywamy kątem Brewstera( pod tym kątem zachodzi
zjawisko polaryzacji)
Odpowiedź: Przy kącie
spolaryzowane .
światło odbite od powierzchni szkła staje się
Zadanie 4
Ze szkła o współczynniku załamania 1,6 zrobiono soczewkę dwuwypukłą
o ogniskowej
Jakie powinny być promienie krzywizn soczewki jeżeli,
jeden promień krzywizny jest dwa razy większy od drugiego.
Obliczyć:
Dane:
……
………
……..
Rozwiązanie:
Korzystamy ze wzoru soczewkowego
Wstawiamy
do wzoru soczewkowego
Mnożymy obie strony równania przez f
Otrzymujemy wzór na
……………………………………………………
Obliczamy wartość
………………………………………………………….
Obliczamy wartość
…………………………………………………………….
Odpowiedź: Promienie krzywizn wynoszą
…..
…………
- 50 -
Zadanie 5
Zdolność skupiająca soczewki dwuwypukłej równa się w powietrzu
5 dioptrii, a w wodzie
dioptrii. Oblicz współczynnik załamania
materiału ,z którego jest zrobiona soczewka. Bezwzględny współczynnik
załamania wody
, powietrza = 1.
Obliczyć:
Dane:
=1
Rozwiązanie;
Korzystamy
ze
wzoru
na
zdolność
skupiająca
soczewki
I wzoru soczewkowego
Na mocy tych dwóch wzorów zapisujemy:
Możemy podzielić jedno równanie przez drugie
e
ał a
Przekształcamy wzór tak aby otrzymać n ( z lewej strony pomnóż wielkości
w nawiasie przez
z prawej przez
), następnie przenosimy wyrazy zawierające n na
prawa stronę , resztę wyrazów przenosimy na prawa stronę
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
……………………………………
Podstawiamy dane
……………………………………………………………
Odpowiedź: Współczynnik …………………………………………………..
- 51 -
Zadanie 6
Przedmiot znajduje się w odległości od zwierciadła kulistego wypukłego.
Gdzie powstanie obrazi jaki on będzie?( podaj cechy tego obrazu).
Dane:
Obliczyć: y, p
Rozwiązanie:
Korzystamy z równania zwierciadła , ale zarówno obraz jak i ognisko jest
pozorne , wprowadzamy do równania przy y i f znak minus.
Zapisz równanie zwierciadła, uwzględniając powyższy warunek.
…………………………………………………………………………………
..
Wyznaczamy z równania y, w którym wstawiamy w miejsce
Otrzymujemy
Obliczamy powiększenie , korzystając ze wzoru
=……………………………..
Podajemy
cechy
obrazu:
pozorny,
………………………………………………………..
Odpowiedź:
…………………………………………………………………………
Zadanie 7
W odległości 20 cm od zwierciadła kulistego wklęsłego o promieniu
krzywizny 120cm znajduje się przedmiot. W jakiej odległości od zwierciadła
znajduje się przedmiot i jakie jest jego powiększenie.
Dane:
Obliczyć: y, p
=………..
=……….
Rozwiązanie:
Zapisujemy równanie zwierciadła, pamiętając, że ogniskowa jest połową
krzywizny zwierciadła,
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………….
Wyznaczamy z równania
………………………………………………………………
- 52 -
Wyznaczamy y jako odwrotność
……………………………
Obliczamy wartość
y=……………………………………………………………………..
Znając x i y i wzór na powiększenie oblicz wartość powiększenia.
…………………………………………………………………………………
Odpowiedź:
,
Zadanie 8
W ruchu ulicznym, na skrzyżowaniach są stosowane zwierciadła kuliste
wypukłe.
Jaki obraz w nich powstaje?
a. pozorny , powiększony
b pozorny, prosty
c. rzeczywisty, pomniejszony
d. rzeczywisty, powiększony
e. pozorny, pomniejszony
f. żaden z wymienionych.
Zadanie 9
Obraz pozorny znajduje się w odległości równej ogniskowej soczewki
W jakiej odległości od soczewki znajduje się przedmiot.
a. nieskończenie dużej
b.
c.
d.
Wykonaj odpowiednie obliczenia, aby się przekonać, czy dokonałeś
prawidłowego wyboru.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Wykonaj odpowiedni rysunek, przyjmij wysokość przedmiotu
.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………….
- 53 -
Zadanie 10
Przedmiot jest oddalony od zwierciadła od zwierciadła kulistego wklęsłego
x=0,24m.
Obraz pozorny tego przedmiotu jest
razy powiększony. Jaki jest
promień krzywizny zwierciadła. Wybierz prawidłowa odpowiedź.
Przeprowadź obliczenia
a. 0,5m
b. 0,4m
c. 0,6m
d. 1,0m
Wskazówka :skorzystaj ze wzoru na powiększenie i równania zwierciadła,
aby obliczyć f.
Promień krzywizny zwierciadła
Wykonaj odpowiedni rysunek
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Zadanie 11
Przedmiot znajduje się w odległości
razy większej od soczewki niż jej
ogniskowa. Jakie jest powiększenie obrazu.
Wskazówki do rozwiązania zadania
Zapisz związek pomiędzy x i f wynikający z treści zadania
Skorzystaj z równania soczewki wzoru na powiększenie
Dane:
Obliczyć: p
……..
Przekształcamy wzór , tak aby otrzymać x lub y, podstawiamy do
wzoru na powiększenie
Otrzymujemy
- 54 -
Odpowiedź:……………………………………………….
Zadanie 12
Które fotony maja większą energię: czy te które tworzą promieniowanie
podczerwone, czy te ,
które tworzą promieniowanie nadfioletowe. Odpowiedź uzasadnij.
Wykorzystaj wzór na energię kwantu i tabelę w której znajdują się
częstotliwości fal.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Zadanie 13
Jaką energię posiada foton promieniowania o długości fali
Wynik podaj w dżulach i elektronowoltach
Dane:
Obliczyć: E
=……
.
c=
Rozwiązanie:
Zapisujemy wzór na związek energii fotonu z długością fali
Obliczamy
wartość :
Korzystamy ze związku
Odpowiedź:………………………………………………………………..
Zadanie 14
Dwa fotony o długości fali
równą w przybliżeniu:
a.
b.
i
- 55 -
różnią się energią
c.
d.
Wybór uzasadnij. Zastosuj wzór na zależność energii kwantu od długości
fali, oblicz różnicę tych energii.
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
Zadanie 15
Oblicz promieniowania rentgenowskiego długości fali 5pm. Prędkość
rozchodzenia się światła wynosi
Dane:
Oblicz: f
Rozwiązanie:
Mnożymy obie strony równania przez f
…………………………………………………………………………
Dzielimy obie strony równania przez λ
Odpowiedź;…………………………………………………………..
Zadanie 16
Znaleźć długość fali de Broglie΄a protonu, poruszającego się z prędkością
.Masa protonu wynosi
W jakiej części
widma elektromagnetycznego znajduje się ta fala.
Dane:
Obliczyć: λ
- 56 -
Rozwiązanie:
Zapisujemy związek długości fali z pędem(dualizm korpuskularno-falowy).
Obliczamy pęd elektronu lub podstawiamy wzór na ped do wzoru na długość
fali
Obliczamy wartość długości fali
……………………………………………..
Odpowiedź; Długość fali wynosi
. ….
Korzystamy z tabeli szacunkowych długości
elektromagnetycznego
fali
promieniowania
Zadanie 17
Długofalowa granica
540nm.Znajdź pracę
w elektronowoltach.
Dane:
…….=
……
Rozwiązanie:
Ko
a
e
fotoelektrycznego.
zjawiska fotoelektrycznego dla sodu wynosi
wyjścia elektronów z sodu. Wynik podaj
Obliczyć
o u
a
łu o a o ą
a
ę
Obliczamy wartość
, wynik otrzymamy w dżulach.
………………………………………………
Zamieniamy dżule na elektronowolty
=………………………
Odpowiedź: …………………………………………………….
- 57 -
ja
a
Zadanie 18
Znaleźć długofalową granicę zjawiska fotoelektrycznego dla srebra. Praca
wyjścia elektronów ze srebra wynosi
Dane:
Obliczyć:
………………
…………………
o
ą a e:
Korzystamy
e
fotoelektrycznego.
e
ał a
o u
a
a ab ob
łu o a o ą
a
ę
jawiska
ć
Wstawiamy dane i obliczamy wartość długości fali w m
……………………..
Odpowiedź:………………………………………………….
Zadanie 19
Jaka powinna być długość fali elekromagnetycznej padającej na
powierzchnię cynku, aby prędkość wylatujących z jego powierzchni
elektronów była
.
Dane:
Obliczyć:
.
………………
……………
Rozwiązanie:
Korzystamy ze wzoru Einsteina Millikana
Przekształcamy wzór, mnożymy obie strony równania przez
Podziel obie strony przez wyrażenie w nawiasie
Oblicz wartość
=……………………………………………………………..
Odpowiedź:………………………………………………………………
- 58 -
Zadanie 20
Na powierzchnie niklu pada wiązka światła o długości
Długofalowa granica zjawiska fotoelektrycznego dla niklu wynosi
. Oblicz:
a. energię padających elektronów
b. pracę wyjścia elektronów
c. energię kinetyczną elektronów
Dane:
Obliczyć:
=
.
Rozwiązanie:
Korzystamy ze wzorów: na energię kwantu, długofalową granicę zjawiska
fotoelektrycznego i wzoru Einsteina- Millikana
a. Zapisz wzór na energie kwantu
…………………………………………………
Obliczamy wartość
………………………………………………………………….
Wynik podajemy w
dżulach
…………………………………………………………
b .Zapisujemy wzór na długofalową granicę zjawiska fotoelektrycznego
Obliczamy wartość pracy wyjścia w dżulach
c. Zapisujemy związek energii kwantu z praca wyjścia i energią kinetyczną
elektrony
Przenosimy ze znakiem przeciwnym
na stronę lewą
Obliczamy wartość
………………………………………………………………………
Odpowiedź:
……………………….
……………………
…………………
…….
- 59 -
Zadanie 21
Praca wyjścia elektronów z powierzchni sodu wynosi
e .Oblicz
długość fali świetlnej dla której elektrony wybite z powierzchni sodu będą
miały energię
e .
Dane:
Obliczyć:
e =…………….
e =…………………...
………………………….
…………………………..
Rozwiązanie:
Korzystamy ze wzoru Einsteina-Millikana
Przekształcamy wzór tak, aby obliczyć
Mnożymy obie strony równania przez λ, a następnie dzielimy przez
wyrażenie w nawiasie.
Obliczamy wartość
=……………………………………………………………………
Odpowiedź:……………………………………………………………………
…………
Zadanie 22
Czy kwanty o energii
Dane:
należą do obszaru światła widzialnego?
Obliczyć:
Rozwiązanie: Korzystamy ze wzoru na energię kwantu.
Mnożymy obie strony przez , a następnie podziel przez E
Oblicz wartość
i sprawdź w tabeli , czy fala należy do obszaru
widzialnego.
Odpowiedź:……………………………………………………………
- 60 -
Sprawdź czy potrafisz.
Zadanie 23
Skonstruuj w skali 1:5 obraz otrzymany w zwierciadle wklęsłym
o promieniu krzywizny 15cm gdy przedmiot znajduje się, przyjmij, że
wysokość przedmiotu wynosi5cm.
a. w odległości 10cm od zwierciadła
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
……………………………………………………
b. podaj cechy powstałego obrazu
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
c. oblicz odległość w jakiej powstaje obraz
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………
d. powiększenie
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Zadanie 24
Optyk wykonał okulary, których soczewki są dwuwypukłe i maja jednakowe
promienie krzywizny, równe 25cm.Współczynnik załamania szkła, z którego
wykonano soczewki wynosi 1,5. Oblicz:
a. ogniskową wykonanej soczewki
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
b. oblicz zdolność skupiającą opisanej soczewki
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
c. skonstruuj obraz otrzymany za pomocą opisanej soczewki, gdy przedmiot
znajduje się w odległości trzykrotnie większej od ogniskowej.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
- 61 -
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
d. Wymień cechy powstałego obrazu
…………………………………………………………………………………
d. Nazwij wadę wzroku człowieka używającego opisanych w zadaniu
okularów.
………………………………………………………………………………
Zadanie 25
Uczniowie przepuścili światło laserowe przez siatkę dyfrakcyjną ustawiona
prostopadle do niej. Otrzymali na ekranie prążki I rzędu Zapisali wyniki
pomiarów:
Długość fali światła laserowego
700nm
Siatka dyfrakcyjna
liczba linii 250 / mm
Oblicz:
a. stała siatki dyfrakcyjnej
…………………………………………………………………………………
…………
b. przedstaw na rysunku schemat wykonanego doświadczenia
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
c. zapisz dla podanego przypadku wzór na warunek wzmocnienia.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
6. Narysuj przejście światła jednobarwnego przez pryzmat i zapisz jakie
zjawiska zachodzą w pryzmacie przy jego przejściu.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
7.W odległości 8cm od soczewki skupiającej o ogniskowej10cm znajduje się
przedmiot. Oblicz odległość obrazu od soczewki, powiększenie, wykonaj
korzystając z danych i obliczeń odpowiedni rysunek oraz określ cechy obrazu
jaki powstał.
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
- 62 -
Test zamknięcia
Test jest przeznaczony dla ucznia do samodzielnego rozwiązania, sprawdza
nabyte przez ucznia umiejętności. Jedna odpowiedź jest prawidłowa.
Po wypełnieniu testu uczeń sam wystawia sobie ocenę zgodnie z WSO. Za
każdą prawidłową odpowiedź uczeń przyznaje sobie 1p.
Optyka
1. Falowej natury światła nie potwierdza zjawisko:
a. interferencji
b. polaryzacji
c. zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego
d. dyfrakcji
2.Wybierz jedno poprawne stwierdzenie
W zwierciadle kulistym wklęsłym obraz pozorny powstaje, gdy spełniona
jest nierówność:
a.
b.
c.
d.
3. Wybierz jedno poprawne stwierdzenie.
Obraz rzeczywisty w zwierciadłach powstaje
a. po tej samej stronie zwierciadła co przedmiot i jest zawsze odwrócony
b. po tej samej stronie zwierciadła co przedmiot i jest zawsze prosty
c. po przeciwnej stronie zwierciadła co przedmiot i jest zawsze prosty
d. po przeciwnej stronie zwierciadła co przedmiot i jest zawsze odwrócony
4.Ognisko główne zwierciadła kulistego wklęsłego to:
a. odległość pomiędzy zwierciadłem a środkiem kuli
b. odległość równa połowie promienia kuli
c. punkt równoodległy od powierzchni zwierciadła i od środka kuli
d. punkt, w którym przecinają się promienie równoległe do osi optycznej,
odbite od zwierciadła
5.Spośród wymienionych wybierz 3 przymiotniki charakteryzujące obraz
powstały w zwierciadle wypukłym
rzeczywisty ,pozorny, prosty ,odwrócony, pomniejszony, powiększony
6.Siatka dyfrakcyjna dla ,której stała siatki wynosi
a.1000 rys
b.500 rys
c.100 rys
d.300 rys
- 63 -
ma:
7.Obraz świecącego przedmiotu po przejściu światła przez soczewkę
powstaje w wyniku zjawiska
a. ugięcia
b. polaryzacji
c .interferencji
d .załamania
8.Przy odbiciu światła od powierzchni szyby, kat odbicia wynosił
, kat
padania światła na powierzchnie szyby wynosi
a
b.
d.
d.
10.Wybierz jedno poprawne stwierdzenie.
Obraz powstający w zwierciadle płaskim jest zawsze:
a. pozorny, prosty
b. rzeczywisty, prosty
c. rzeczywisty , odwrócony
d. pozorny ,pomniejszony
Test Kwantowa natura światła
1. Światło ma naturę korpuskularno falową. Jego naturę korpuskularną
potwierdza zjawisko
a. interferencji
b. polaryzacji
c. zjawiska emisji elektronów z metalu pod jego wpływem
d. dyfrakcji
2.Częstotliwość fotonu światła zielonego o długości fali w próżni
wynosi
a.
b.
c
d.
e.
3.Jaki jest pęd fotonu o długości
a.
b.
c.
d.
4.Ilość emitowanych elektronów zależy od:
- 64 -
a .natężenia padającego światła
b. rodzaju metalu
c. częstotliwości padającego światła
d. czasu naświetlania
5.Prędkość emitowanych w zjawisku fotoelektrycznym elektronów zależy
od:
a .natężenia padającego światła
b. rodzaju metalu
c. częstotliwości padającego światła
d. czasu naświetlania
6.Teoria dualizmu korpuskularno falowego opisuje związek wielkości
falowych z cząsteczkowymi wzorem:
a.
b.
d.
7.Ile fotonów o długości fali
ma masę całkowitą
a.
b.
c.
d.
8.Energia fotonu wyraża się wzorem:
a.
b.
c.
d.
9.Zjawisko fotoelektryczne polega na :
a. wybijaniu fotonów z powierzchni metalu
b. wybijaniu elektronów z powierzchni metalu
c. emisji światła
d. zderzeniu elektronów z elektronami
10.Które zdanie jest nieprawdziwe. Fotokomórki stosujemy:
a. w urządzeniach alarmowych
b. do liczenia przedmiotów na taśmociągach
c. w ruchu ruchomych schodów
d. do zapalania latarni
- 65 -
.
Bibliografia
1. Pełne przygotowanie do matury Wojciech M. Kwiatek, Iwo Wroński
ZamKor 2006r
2. Fizyka dla III klasy technikum i liceum zawodowego Józef Morawiec,
Eugeniusz Kozaczka WSiP Warszawa 1995r.
3. Fizyka i astronomia podręcznik tom 3 Marian Kozielski Wydawnictwo
Szkolne PWN
Warszawa 2005r.
4. Fizyka dla Szkół ponadgimnazjalnych Maria Fiałkowska Krzysztof
Fiałkowski Jadwiga Salach ZamKor Kraków 2002r.
5. Zbiór prostych zadań z fizyki dla uczniów szkół średnich Krzysztof Chyla
Wydawnictwo ”Zamiast Korepetycji”1996r.
6.Fizyka i astronomia zbiór zadań 3 liceum ogólnokształcące, liceum
profilowane i technikum Bogdan Mendel, Janusz Mendel Nowa Era Cambridge
Warszawa 2005r.
7. Zadania z fizyki pod redakcją Cedrika PWN 1972
8. Fizyka Michalina Massalska , Jerzy Massalski WSiP 1974
9.Fizyka i astronomia Matura 2008r.Małgorzata Wojciechowska, Jadwiga
Unieszowska Operon Gdynia 2007
10.Rysunki:
Rysunek 1
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/EM_Spectrum_Propert
ies_pl.svg/350px-EM_Spectrum_Properties_pl.svg.png
Rysunek 2
http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT9DeH1zM7U8ZxfaEZ2ek_DIwTeUG
001eA7YoH5B6UJH1WmP9Wb
Rysunek 3
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3c/Wave_Diffracti
on_4Lambda_Slit.png/300px-Wave_Diffraction_4Lambda_Slit.png.
Rysunek 4
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b9/Total_internal_
reflection-critical_angle.svg/220px-Total_internal_reflection-critical_angle.svg.png
Rysunek 5
http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTWmkP1stx7t8DRkKOi0rq_De
gHrxJ_jSHUlBwiVRACAgTwbLEoFg
- 66 -
Rysunek 6
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/06/Zwierciadlo_pl
askie-bieg_promieni.svg/505px-Zwierciadlo_plaskie-bieg_promieni.svg.png
Rysunek 7
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/df/Concavo_1.svg/
220px-Concavo_1.svg.png
Rysunek 8
http://sciaga.onet.pl/_i/Fizykasciaga/glowna_osoptyczna.jpg
Rysunek 9
http://kompendiumzfizyki.prv.pl/57.gif
https://encryptedtbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQsexwI3ZJ22xv_WoAxXGqsndVX3IM5G
FfPQrHuGMlUduPDEn9W
Rysunek 10
https://encryptedtbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSRg7r1tvb0LiANEUODAwp2r6lPCvosd7
Q5sNtxbslC7lO8uZbxBw
Rysunek 11
http://sciaga.onet.pl/_i/Fizykasciaga/soczewka_rozpraszajac1.jpg
- 67 -