2 рівень: 4. Який з двох середовищ є спочатку для поширення променя: оптично більш густе чи менш густе? а) Менш густе

Оптика:

Задача 4:
Пояснение: Для понимания, какое из двух сред (оптически более плотное или менее плотное) является первоначально для распространения лучей, нужно рассмотреть явление преломления света. Когда луч света переходит из одной среды в другую, он преломляется — его направление изменяется. Угол преломления зависит от плотности среды. По закону преломления Снеллиуса, свет идет от оптически менее плотной среды к оптически более плотной среде путем приближения к нормали среды. Другими словами, он ломится в сторону нормали.

Пример использования: Значит, правильным ответом на это задание будет вариант а) - менее густой.

Совет: Если у вас возникают затруднения с пониманием преломления, можно проводить простые эксперименты с использованием стакана с водой и палочкой. Вы сможете наблюдать, как луч света преломляется при переходе из воздуха в воду.

Задача 5:
Пояснение: В данной задаче речь идет о цветах и освещении. Когда мы освещаем малюнок синим фломастером, мы используем свет синего цвета, которому соответствует короткая длина волны. При освещении такого малюнка красным светом (с большей длиной волны), синий цвет будет поглощаться малюнком, а красный свет будет отражаться. Поэтому малюнок нам будет виден на красном фоне.

Пример использования: Таким образом, правильным ответом будет вариант б) - синий малюнок на червоном фоне.

Совет: Чтобы лучше понять явление поглощения и отражения цветов, можно провести эксперимент, взяв белый лист бумаги и осветив его цветным светом. Вы увидите, какой цвет будет отражаться, а какой будет поглощаться.

Задача 6:
Пояснение: Для решения данной задачи нужно использовать формулу, связывающую энергию фотона и его длину волны. Формула выглядит следующим образом: E = h * f, где E - энергия фотона, h - постоянная Планка, f - частота световой волны. Для нахождения массы фотона можно воспользоваться формулой из специальной теории относительности: E = m * c^2, где m - масса фотона, c - скорость света.

Пример использования: Переведем длину волны из нм в м: 500 нм = 500 * 10^(-9) м. Далее, используя формулу E = h * c / λ, найдем энергию фотона: E = h * c / λ = 6.626 * 10^(-34) Дж * с * 3 * 10^8 м/с / (500 * 10^(-9) м) = 3.9768 * 10^(-19) Дж. Затем, для вычисления массы фотона используем формулу E = m * c^2: m = E / c^2 = 3.9768 * 10^(-19) Дж / (3 * 10^8 м/с)^2 = 4.4187 * 10^(-36) кг.

Совет: Обратите внимание, что в данной задаче используется различные величины из разных областей физики - оптика и теория относительности. Важно уметь применять соответствующие формулы для решения задач разных типов.

Упражнение: Найдите энергию фотона с длиной волны 600 нм и определите его массу. (Постоянная Планка равна 6.626 * 10^(-34) Дж * с, скорость света - 3 * 10^8 м/с).