Применение информации из текста физического содержания · 63 задания
- Задание №18№18
Изменится ли и, если изменится, то как, намокание древесины, если её натереть воском? Ответ поясните.
Смачивание и капиллярные явления
- Задание №18№18
Может ли воспринимаемый человеком интервал времени между молнией и сопровождающим её громовым раскатом составлять 90 с? Ответ поясните.
Звук
- Задание №18№18
Какой оттенок (голубоватый или красноватый) будет иметь источник белого света, например уличный фонарь, если его рассматривать сквозь туманную дымку?…
Дисперсия света
- Задание №18№18
Молнии могут проходить в самих облаках (внутриоблачные молнии), а могут ударять в землю (наземные молнии). Для механизма электризации, описанного в те…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
- Задание №18№18
Эффект Доплера справедлив и для звуковых волн. Изменяется ли, и если изменяется, то как, высота тона звукового сигнала поезда при его удалении от набл…
Звук
- Задание №18№18
Зависит ли, и если зависит, то как, глубина промерзания почвы от высоты снежного покрова при прочих равных условиях? Ответ поясните.
Виды теплопередачи
- Задание №18№18
Значительная часть энергии Солнца излучается в инфракрасном диапазоне. Условно различают три составляющие диапазона инфракрасного излучения: коротково…
Электромагнитные волны
- Задание №18№18
Можно ли лёд, находящийся в состоянии, соответствующем точке А на диаграмме, перевести в пар, минуя жидкое состояние? Ответ поясните.
Испарение, конденсация, кипение
- Задание №18№18
Можно ли, используя флотацию, сделать так, чтобы пустая порода всплывала вверх, а крупицы руды оседали на дно? Ответ поясните.
Смачивание и капиллярные явления
- Задание №18№18
На рисунке представлены экспериментальные данные о выбросах оксида углерода и смертности от болезней сердца и органов дыхания в течение нескольких лет…
Явления в природе
- Задание №18№18
Молнии могут проходить в самих облаках (внутриоблачные молнии), а могут ударять в землю (наземные молнии). В случае механизма электризации, описанного…
Постоянный ток. Сила тока. Напряжение
- Задание №18№18
На рисунке представлены процессы нагревания с переходом в жидкое состояние для четырёх веществ, первоначально находившихся в твёрдом состоянии. Какой…
Основные положения МКТ
Как изменится картинка на экране, если линзу 2 заменить на собирающую линзу с большей оптической силой при прочих неизменных условиях? Ответ поясните.
Изучение спектров
Все нагретые тела излучают электромагнитные волны. Чтобы экспериментально исследовать при неизменной температуре зависимость интенсивности излучения от длины волны, необходимо:
1) разложить излучение в спектр;
2) измерить распределение энергии в спектре.
Для получения и исследования спектров служат спектральные аппараты – спектрографы. Схема призменного спектрографа представлена на рисунке. Исследуемое излучение поступает сначала в трубу, на одном конце которой имеется ширма с узкой щелью, а на другом – собирающая линза L1. Щель находится в фокусе линзы. Поэтому расходящийся световой пучок, попадающий на линзу из щели, выходит из неё параллельным пучком
и падает на призму Р.
Рисунок 1
Так как разным частотам соответствуют различные показатели преломления, то из призмы выходят параллельные световые пучки разного цвета, не совпадающие по направлению. Они падают на линзу L2. На фокусном расстоянии от этой линзы располагается экран, матовое стекло или фотопластинка. Линза L2 фокусирует параллельные пучки лучей на экране,
и вместо одного изображения щели получается целый ряд изображений. Каждой частоте (точнее, узкому спектральному интервалу) соответствует своё изображение в виде цветной полоски. Все эти изображения вместе
и образуют спектр.
Энергия излучения вызывает нагревание тела, поэтому достаточно измерить температуру тела и по ней судить о количестве поглощённой
в единицу времени энергии. В качестве чувствительного элемента можно взять тонкую металлическую пластину, покрытую тонким слоем сажи, и по нагреванию пластины судить об энергии излучения в данной части спектра.
Решение
Решение.
Для ответа на вопрос задачи проанализируем физические принципы работы спектрографа и свойства линз.
1. Связь оптической силы и фокусного расстояния. Оптическая сила линзы D связана с её фокусным расстоянием F формулой: D=F1. Из этой формулы следует, что при увеличении оптической силы линзы её фокусное расстояние уменьшается. Следовательно, линза L2 с большей оптической силой будет иметь меньшее фокусное расстояние.
2. Формирование изображения в спектрографе. В спектрографе линза L2 фокусирует параллельные пучки света, выходящие из призмы под разными углами, на экране. Экран располагается в фокальной плоскости линзы L2. Расстояние от главной оптической оси до изображения (цветной полоски) на экране прямо пропорционально фокусному расстоянию линзы: h=F⋅tg(α), где α — угол отклонения лучей данного цвета призмой.
3. Изменение линейных размеров спектра. Поскольку при замене линзы на линзу с большей оптической силой фокусное расстояние F уменьшается, то при тех же углах отклонения α (которые зависят только от свойств призмы) расстояния между изображениями щели для разных длин волн на экране сократятся. Это означает, что общая длина спектра (расстояние от красного до фиолетового края) уменьшится, и картинка станет более «сжатой».
4. Положение экрана. Так как фокусное расстояние уменьшилось, для получения четкого изображения спектра экран необходимо будет передвинуть ближе к линзе L2, чтобы он снова оказался в её фокальной плоскости.
Вывод: Линейные размеры спектра на экране уменьшатся (спектр станет короче), а сам экран потребуется расположить ближе к линзе.
Ответ: Линейные размеры спектра уменьшатся (спектр станет более сжатым), так как при увеличении оптической силы линзы уменьшается её фокусное расстояние.
Источник: ФИПИ