Робочий аркуш «Хвилі, звук і оптика» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Хвилі, звук і оптика»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
70°θ₂ = ?повітря, n1​ = 1,00етанол, n2​ = 1,36

Промінь світла в середовищі «повітря» (n = 1,00) падає на плоску межу із середовищем «етанол» (n = 1,36) під кутом 70° до нормалі. Знайдіть кут заломлення θ2, відлічений від нормалі.

n1 = 1,00n2 = 1,36θ1 = 70°
θ2 = °
2.Легка
λ = 3 mv = 3 m/sf = ?

Хвиля на воді поширюється зі швидкістю 3 m/s з довжиною хвилі 3 m. Знайдіть її частоту f.

λ = 3 mv = 3 m/s
f = Hz
3.Середня
SO20 m/sf = 1200 Hz

Спостерігач рухається зі швидкістю 20 м/с від нерухомого джерела частотою 1200 Гц. Швидкість звуку — 343 м/с. Знайдіть частоту f′, яку чує спостерігач.

f = 1200 Hzv = 343 m/svo = 20 m/s
f′ = Hz
4.Середня
30°90°n1​ = ?повітря, n2​ = 1,00

Світло всередині прозорого блока повністю відбивається на межі із середовищем «повітря» (n = 1,00) для будь-якого кута падіння понад 30°. Знайдіть показник заломлення n1 блока.

θc = 30°n2 = 1,00
n1 =
5.Складна
θa​ = ?n1​ = 1,5n2​ = 1,47n0​ = 1,00

Оптичне волокно має осердя з n₁ = 1,5 і оболонку з n₂ = 1,47. Знайдіть найбільший кут θa до осі волокна, під яким світло з повітря може увійти в торець волокна й усе одно направлятися повним внутрішнім відбиттям.

n1 = 1,5n2 = 1,47n0 = 1,00
θa = °
6.Складна
SO20 m/sf = 30 kHz

Датчик у стані спокою посилає ультразвук 30 кГц до автомобіля, що наближається зі швидкістю 20 м/с, і змішує відлуння з випроміненим сигналом. Знайдіть частоту биття fb (швидкість звуку 343 м/с).

f = 30 kHzu = 20 m/sv = 343 m/s
fb = Hz

Ключ відповідей

  1. 1. θ2 = 43,71 °
  2. 2. f = 1 Hz
  3. 3. f′ = 1130 Hz
  4. 4. n1 = 2
  5. 5. θa = 17,37 °
  6. 6. fb = 3715 Hz

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.