Elméleti kérdések - Igaz/hamis

Ez az oldal a korábbi SCH wiki-ről lett áthozva. Az eredeti változata itt érhető el.

Ha úgy érzed, hogy bármilyen formázási vagy tartalmi probléma van vele, akkor kérlek javíts rajta egy rövid szerkesztéssel.

Ha nem tudod, hogyan indulj el, olvasd el a migrálási útmutatót

Fizika2 2. ZH 2008-04-29

1. Két hullám koherens, ha hullámhosszuk egyenlő és a fáziskülönbségük bármely pillanatban ugyanakkora.
Igaz

2. Az egyik közegben haladó fény nagyobb törésmutatójú közeg határáról 90°-os szögben verődik vissza.
Hamis, az egyik közegben haladó fény nagyobb törésmutatójú közg határáról PI fázisugrással verődik vissza.

3. Fresnel diffrakció esetén mind a fényforrás, mind az ernyő közel vannak az apertúrához.
Igaz

4. Hologram esetén a referencia és a tárgyhullám interferenciája lép fel a filmen.
Igaz (?)

5. Definíció szerint a fény polarizációjának irányát a mágneses tér irányával vettük azonosnak.
Hamis, a polarizált fény irányát az elektromos térerősség vektorának irányával vesszük azonosnak.

6. A Brewster szög esetén a tört és a visszavert fénysugarak 45°-os szöget zárnak be.
Hamis, a két sugár 90°-os szöget zár be.

7. A Maxwell egyenletek a Galilei transzformációra invariánsak.
Hamis

8. A foton impulzusa a Planck állandó és a hullámhossz szorzata.
Hamis, P(f) = h / LAMBDA (azaz, a Planck állandó és a hullámhossz hányadosa).

9. A speciális relativitáselmélet alapján találhatunk az egyik inercia rendszerhez olyan másik inercia rendszert, ahol az ok-okozat sorrendje felcserélődik.
Hamis?

10. Az általános relativitáselmélet értelmében egy adott test súlyos és tehetetlen tömegének hányadosa állandó.
Igaz

Feladatok:

1. Kétréses kísérletben 486 nm hullámhosszúságú fényt használunk és a rések távolsága 0,6 mm, az ernyő 2 m-re van a réstől. Mekkora a szomszédos fényes csíkok közötti távolság? (könyv 913.old.)

1. 1,62 mm
2. 2,62 mm
3. 3,62 mm
4. 4,62 mm
5. egyik sem

---

[math]\lambda = 486 nm[/math]

[math]d = 0,6 mm = 6 \cdot 10^{-4} m[/math]

[math]l = 2 m[/math]

[math]dy = ?[/math]

---

[math]m \cdot \lambda = d \cdot \frac{y}{l} \Rightarrow y = \frac{l}{d} \cdot m \cdot \lambda[/math]

[math]dy = y(m + 1) - y(m) = \frac{l}{d} \cdot \lambda \cdot ((m + 1) - m) = \frac{2 m}{6 * 10^{-4} m} \cdot 486 nm \cdot 1 = 162 \cdot 10^{-4}nm[/math]

2. Mekkora az optikai rács rácsállandója, ha 589,6 nm hullámhosszúságú fény második elhajlási maximumát 43° 15’ szög alatt adja?

1. 0,72 x 10^-4 cm
2. 1,72 x 10^-4 cm
3. 2,72 x 10^-4 cm
4. 3,72 x 10^-4 cm
5. egyik sem

---

[math]\lambda = 589,6 nm[/math]

[math]m = 2[/math]

[math]\alpha = 43^\circ15' = 43,25^\circ[/math]

[math]d = ?[/math]

---

[math]d \cdot \sin\alpha = m \cdot \lambda[/math]

[math]\Rightarrow d = \frac{m \cdot \lambda}{\sin\alpha} = \frac{2 \cdot 589,6 nm}{\sin 43,25^\circ} = \frac{2 \cdot 589,6}{0,685} = 1721,4598 nm[/math]

3. Határozzuk meg annak a színképvonalnak a hullámhosszát amely a rács által a harmadrendű színképben adott képe összeesik a 4861 Å hullámhosszú vonalnak a negyedrendű színképben keletkező képével! (342)

1. 3861 Å
2. 6481 Å
3. 3481 Å
4. 5841 Å
5. egyik sem

---

[math]\lambda_1 = ?[/math]

[math]m_1 = 3[/math]

[math]\lambda_2 = 4861 \AA{}[/math]

[math]m_2 = 4[/math]

---

d = áll. és [math]\alpha[/math] = áll.

[math]d \cdot \sin\alpha = m_1 * \lambda_1[/math]

[math]d \cdot \sin\alpha = m_2 * \lambda_2[/math]

[math]\Rightarrow m_1 \cdot \lambda_1 = m_2 \cdot \lambda_2 \Rightarrow \lambda_1 = \lambda_2 \cdot \frac{m_2}{m_1} = 4861 \AA{} \cdot \frac{4}{3} = 6481,33 \AA{}[/math]

4. Tegyük fel, hogy a rés 3*10^-4 m szélességű és sárgászöld 500 nm hullámhosszúságú fénnyel van megvilágítva. Határozzuk meg milyen széles a centrális maximuma a réstől 2 m távol lévő ernyőn! (könyv 935.old.)

1. 3,67 mm
2. 4,67 mm
3. 5,67 mm
4. 6,67 mm
5. egyik sem

---

[math]d =3 \cdot 10^{-4} m[/math]

[math]\lambda = 500 nm = 5 \cdot 10^{-7} m[/math]

[math]l = 2 m[/math]

[math]m = 1[/math]

[math]x = ?[/math]

---

[math]d \cdot \sin\alpha = m \cdot \lambda \Rightarrow \sin\alpha = \frac{m \cdot \lambda}{d} = \frac{1 \cdot 5 \cdot 10^{-7} m}{3 \cdot 10^{-4} m} = 1,66 \cdot 10^{-3} \Rightarrow \alpha = 0,916^\circ[/math]

Kis szögek esetén [math]\tan\alpha \approx \sin\alpha[/math]

[math]\tan\alpha = \frac{\frac{x}{2}}{l} \approx \sin\alpha = \frac{\frac{x}{2}}{l} \Rightarrow x = 2 \cdot l \cdot \sin\alpha = 2 \cdot 2 m \cdot 1,66 \cdot 10^{-3} = 6,64 \cdot 10^{-3} m[/math]

5. Az Na-gőzlámpa sárga fényt bocsát ki, amely két hullámhossznak felel meg: 589 és 589,59 nm-esek. Legalább hány résből kell állnia annak a rácsnak, amely első rendben felbontja ezt az Na-dublettet? (könyv 946.old.)

1. 10
2. 100
3. 1000
4. 10000
5. egyik sem

---

[math]\lambda_1 = 589 nm[/math]

[math]\lambda_2 = 589,59 nm[/math]

[math]m = 1[/math]

---

[math]F = \frac{\lambda_1}{\delta\lambda} = \frac{589 nm}{0,59 nm} = 998,3[/math]

[math]F = m \cdot n \Rightarrow n = \frac{F}{m} = \frac{998,3}{1} = 998,3[/math]

6. Melyik szögben beeső fény verődik vissza a vízfelszínről tökéletesen polarizáltan (n=1,33)? (könyv 963.old.)

1. 44°
2. 53,1°
3. 33,4°
4. 56,2°
5. egyik sem

---

n = 1,33

---

[math]\tan\alpha = \frac{n_{viz}}{n_{levego}} = 1,33 \Rightarrow \alpha = 53,06^\circ[/math]

7. Mekkora annak a kalcitlemeznek a minimális vastagsága, amely a sárga 589,3 nm hullámhosszra nézve λ/2-es lemez? Az o- és e-sugarak számára a törésmutatók rendre 1,6584 és 1,4864. (könyv 968.old.)

1. 1,71 * 10^-7 m
2. *1,71 * 10^-6 m*
3. 1,71 * 10^-5 m
4. 1,71 * 10^-4 m
5. egyik sem

---

[math]\frac{\lambda}{2}=dn_o-dn_e \Rightarrow d=\frac{\lambda}{2}\cdot\frac{1}{n_o-n_e}=\frac{589,3 \cdot 10^{-9}m}{2 \cdot (1,6584-1,4864)}=1,7 \cdot 10^{-6}m[/math]

8. Tegyük fel, hogy két csillag egymással ellentétes irányba 0,7c illetve 0,8c sebességgel távolodik a Földtől. Adja meg a két csillag egymáshoz viszonyított sebességét! (könyv 995.old.)

1. 1,5c
2. 1c
3. 0,86c
4. 0,96c
5. egyik sem

---

v₁ = 0,7c

v₂ = -0,8c

---

[math]v_F = -0,7c[/math]

[math]|v| = \left|\frac{(v_2 + v_F)}{1 + \frac{v_F}{c^2} \cdot v_2}\right| = \left|\frac{-0,8c + -0,7c}{1 + \frac{-0,7c}{c^2} \cdot -0,8c}\right| = \left|\frac{-1,5c}{1,56}\right| = 0,96c[/math]

9. Adjuk meg a mozgási energia értékét egy 0,6c sebességű elektron esetére!

1. 0,128 meV
2. 0,128 MeV
3. 0,128 GeV
4. 1,28 GeV
5. egyik sem

---

[math] m = 9,1 \cdot 10^{-31} kg [/math]

[math] c = 3 \cdot 10^{8} m/s [/math]

---

[math] K = (\frac{m \cdot c^2}{ \sqrt {1 - \frac{v^2}{c^2}} } ) - m \cdot c^2 = ( \frac{9,1 \cdot 10^{-31} kg \cdot 9 \cdot 10^{16} m/s}{\sqrt{1-0,36}} ) - 9,1 \cdot 10^{-31} kg \cdot 9 \cdot 10^{16} m/s [/math]

[math] = 102,375 \cdot 10^{-15} J - 81,9 \cdot 10^{-15} J = 2,0475 \cdot 10^{-14} J = 1,279 \cdot 10^{5} eV [/math]

A helyes válasz: b. 0,128 MeV

-- keeroy - 2009.06.20. + B. Szabi

10. Egyedülálló rézgömböt 0,2 mikrométer hullámhosszú monokromatikus fénnyel világítunk meg. Mekkora maximális potenciálra töltődik fel a rézgömb fotoelektron kilépése révén? A réz kilépési munkája 4,47 eV. (414)

1. 1,25 eV
2. 2,33 eV
3. 2,54 eV
4. 1,73 eV
5. egyik sem

---

[math]\lambda = 0,2 \mu m[/math]

[math]W_{ki} = 4,47 eV[/math]

[math]U_{max} = ?[/math]

---

[math]E(f) = h \cdot f = h \cdot \frac{c}{\lambda} = W_{ki} + \frac{1}{2}mv^2 = W_{ki} + U \cdot Q = W_{ki} + U_{max}[/math]

[math]\Rightarrow U_{max} = h \frac{c}{\lambda} - W_{ki} = 6,6 \cdot 10^{-34} Js \cdot \frac{3 \cdot 10^8 \frac{m}{s}}{0,2 \cdot 10^{-6} m} - 4,47 eV =[/math] [math]= 9,9 \cdot 10^{-19} J - 4,47 eV = \frac{9,9 \cdot 10^{-19}}{1,6 * 10^{-19}} eV - 4,47 eV = 6,1875 eV - 4,47 eV = 1,717 eV[/math]

A feladatokat begépelte Varga Kitti.

-- csacsiga - 2008.05.15.

Képleteket LaTeX -el megformáztam, HTML formázást Wikire cseréltem, 7. feladat megoldását begépeltem

-- dnet - 2008.05.27.