Τρεις ασκήσεις στο Φως

Άσκηση 1^η

Μονοχρωματική ακτίνα έχει μήκος κύματος λ_γ=400nm, όταν διαδίδονται σε γυαλί με δείκτη διάθλασης n_γ=1,5 για την παραπάνω ακτίνα. Να βρείτε:

α. αν η ακτίνα είναι ορατή.

β. τη συχνότητά της f, αν σε t=5×10^-14s διανύει διαδρομή ίση με 25 μήκη κύματος.

γ. την ενέργεια Ε, που μεταφέρουν Ν=10⁸ φωτόνιά της.

Δίνεται h=6,63×10^-34J×s.

Άσκηση 2^η

Η συχνότητα μονοχρωματικής ακτινοβολίας είναι f=6×10¹⁴Hz. Η ακτίνα περνά από τον αέρα (n_αέρα=1) σε διαφανές υλικό, οπότε το μήκος κύματός της μεταβάλλεται κατά το 1/5 της αρχικής του τιμής. Να υπολογίσετε:

α. τα μήκη κύματός της λ_ο και λ στο κενό και στο διαφανές υλικό.

β. το δείκτη διάθλασης n του υλικού για τη συγκεκριμένη ακτίνα.

γ. την ταχύτητά της c στο διαφανές υλικό.

δ. την ισχύ P φωτεινής πηγής, που εκπέμπει 10²⁰ φωτόνια της παραπάνω ακτινοβολίας ανά δευτερόλεπτο.

Δίνονται c_o=3×10⁸m/s, h=20/3 ×10^-34J×s.

Άσκηση 3^η
Μονοχρωματική ακτινοβολία, που διαδίδεται στον αέρα (n_αέρα=1), περνά διαδοχικά από γυαλί και νερό. Αν η ακτίνα έχει μήκος κύματος λ_ν=600nm στο νερό και λ_γ=540nm στο γυαλί, να υπολογίσετε:

α. το λόγο των δεικτών διάθλασης του νερού και του γυαλιού για την παραπάνω ακτίνα.

β. το δείκτη διάθλασης n_ν του νερού, αν κατά την έξοδό της από το νερό στον αέρα το μήκος κύματός της μεταβάλλεται κατά το 50% της αρχικής του τιμής.

γ. το δείκτη διάθλασης n_γ του γυαλιού και την ταχύτητα διάδοσής της c_γ στο γυαλί

δ. το λόγο των διαδρομών, που διανύει σε χρόνο μιας περιόδου στο νερό και το γυαλί, αντίστοιχα.

Δίνεται c_o=3×10⁸m/s.

Απαντήσεις: