Scheda di esercizi di Onde, suono e ottica con soluzioni

Una corda di lunghezza 2,5 m e massa 6 g è tesa con una tensione di 60 N. Trova la velocità v delle onde trasversali su di essa.

Un’onda sonora nell’aria ha una frequenza di 440 Hz e si propaga a 340 m/s. Trova la sua lunghezza d’onda λ.

La luce si propaga in etanolo (n = 1,36) verso una superficie di separazione piana con acqua (n = 1,33). Trova l’angolo critico θ_c oltre il quale viene totalmente riflessa.

Un oggetto si trova a 12 cm davanti a una lente sottile convergente con distanza focale di 25 cm. Trova l’ingrandimento m (negativo per un’immagine capovolta).

Luce di lunghezza d’onda 450 nm incide su due fenditure distanti 0,4 mm. Lo schermo è a 1 m. Trova la distanza y₁ dalla frangia luminosa centrale alla frangia luminosa numero 1.

Una fibra ottica ha un nucleo con n₁ = 1,62 e un mantello con n₂ = 1,6. Trova il massimo angolo θ_a rispetto all’asse della fibra con cui la luce proveniente dall’aria può entrare nell’estremità della fibra ed essere ancora guidata dalla riflessione totale interna.