Scheda di esercizi di Onde, suono e ottica con soluzioni

Un raggio di luce in acqua (n = 1,33) incide su una superficie di separazione piana con vetro crown (n = 1,50) con un angolo di 60° rispetto alla normale. Trova l’angolo di rifrazione θ₂, misurato dalla normale.

Luce con lunghezza d’onda di 650 nm nel vuoto entra in glicerolo (n = 1,47). Trova la sua lunghezza d’onda λ all’interno del materiale.

Un oggetto si trova a 50 cm davanti a una lente sottile convergente con distanza focale di 25 cm. Trova la distanza dell’immagine d_i. Usa la convenzione dei segni 1/f = 1/d_o + 1/d_i (f < 0 per una lente divergente, d_i < 0 per un’immagine virtuale).

Un osservatore si muove a 10 m/s allontanandosi da una sorgente ferma di 800 Hz. La velocità del suono è 343 m/s. Trova la frequenza f′ percepita dall’osservatore.

Luce di lunghezza d’onda 450 nm attraversa una fenditura singola larga 0,12 mm. Trova la larghezza w del massimo luminoso centrale su uno schermo a 2 m (tra le prime frange scure da entrambi i lati).

Due lenti sottili hanno lo stesso asse, a 10 cm di distanza: la lente 1 con f₁ = 8 cm e la lente 2 con f₂ = −20 cm. Un oggetto si trova a 12 cm davanti alla lente 1. Trova la posizione d_i2 dell’immagine finale misurata dalla lente 2 (positiva oltre la lente 2, convenzione reale = positivo).