Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax

Spis treści
  1. Przedmowa
  2. Optyka
    1. 1 Natura światła
      1. Wstęp
      2. 1.1 Rozchodzenie się światła
      3. 1.2 Prawo odbicia
      4. 1.3 Załamanie
      5. 1.4 Całkowite wewnętrzne odbicie
      6. 1.5 Rozszczepienie
      7. 1.6 Zasada Huygensa
      8. 1.7 Polaryzacja
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 2 Optyka geometryczna i tworzenie obrazu
      1. Wstęp
      2. 2.1 Obrazy tworzone przez zwierciadła płaskie
      3. 2.2 Zwierciadła sferyczne
      4. 2.3 Obrazy tworzone przez załamanie promieni światła
      5. 2.4 Cienkie soczewki
      6. 2.5 Oko
      7. 2.6 Aparat fotograficzny
      8. 2.7 Proste przyrządy powiększające
      9. 2.8 Mikroskopy i teleskopy
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    3. 3 Interferencja
      1. Wstęp
      2. 3.1 Doświadczenie Younga z dwiema szczelinami
      3. 3.2 Matematyczny opis interferencji
      4. 3.3 Interferencja na wielu szczelinach
      5. 3.4 Interferencja w cienkich warstwach
      6. 3.5 Interferometr Michelsona
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 4 Dyfrakcja
      1. Wstęp
      2. 4.1 Dyfrakcja na pojedynczej szczelinie
      3. 4.2 Natężenie światła w dyfrakcji na pojedynczej szczelinie
      4. 4.3 Dyfrakcja na podwójnej szczelinie
      5. 4.4 Siatki dyfrakcyjne
      6. 4.5 Otwory kołowe i rozdzielczość
      7. 4.6 Dyfrakcja rentgenowska
      8. 4.7 Holografia
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  3. Fizyka współczesna
    1. 5 Teoria względności
      1. Wstęp
      2. 5.1 Niezmienność praw fizyki
      3. 5.2 Względność jednoczesności zdarzeń
      4. 5.3 Dylatacja czasu
      5. 5.4 Skrócenie długości w szczególnej teorii względności
      6. 5.5 Transformacja Lorentza
      7. 5.6 Względność prędkości w szczególnej teorii względności
      8. 5.7 Relatywistyczny efekt Dopplera
      9. 5.8 Pęd relatywistyczny
      10. 5.9 Energia relatywistyczna
      11. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    2. 6 Fotony i fale materii
      1. Wstęp
      2. 6.1 Promieniowanie ciała doskonale czarnego
      3. 6.2 Efekt fotoelektryczny
      4. 6.3 Efekt Comptona
      5. 6.4 Model atomu wodoru Bohra
      6. 6.5 Fale de Broglie’a
      7. 6.6 Dualizm korpuskularno-falowy
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    3. 7 Mechanika kwantowa
      1. Wstęp
      2. 7.1 Funkcje falowe
      3. 7.2 Zasada nieoznaczoności Heisenberga
      4. 7.3 Równanie Schrӧdingera
      5. 7.4 Cząstka kwantowa w pudełku
      6. 7.5 Kwantowy oscylator harmoniczny
      7. 7.6 Tunelowanie cząstek przez bariery potencjału
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 8 Budowa atomu
      1. Wstęp
      2. 8.1 Atom wodoru
      3. 8.2 Orbitalny magnetyczny moment dipolowy elektronu
      4. 8.3 Spin elektronu
      5. 8.4 Zakaz Pauliego i układ okresowy pierwiastków
      6. 8.5 Widma atomowe i promieniowanie rentgenowskie
      7. 8.6 Lasery
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    5. 9 Fizyka materii skondensowanej
      1. Wstęp
      2. 9.1 Rodzaje wiązań cząsteczkowych
      3. 9.2 Widma cząsteczkowe
      4. 9.3 Wiązania w ciałach stałych
      5. 9.4 Model elektronów swobodnych w metalach
      6. 9.5 Teoria pasmowa ciał stałych
      7. 9.6 Półprzewodniki i domieszkowanie
      8. 9.7 Przyrządy półprzewodnikowe
      9. 9.8 Nadprzewodnictwo
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    6. 10 Fizyka jądrowa
      1. Wstęp
      2. 10.1 Własności jądra atomowego
      3. 10.2 Energia wiązania jądra
      4. 10.3 Rozpad promieniotwórczy
      5. 10.4 Procesy rozpadu
      6. 10.5 Rozszczepienie jądra atomowego
      7. 10.6 Fuzja jądrowa
      8. 10.7 Skutki biologiczne i zastosowania medyczne promieniowania jądrowego
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    7. 11 Fizyka cząstek elementarnych i kosmologia
      1. Wstęp
      2. 11.1 Wstęp do fizyki cząstek elementarnych
      3. 11.2 Zasady zachowania w fizyce cząstek elementarnych
      4. 11.3 Kwarki
      5. 11.4 Akceleratory i detektory cząstek
      6. 11.5 Model standardowy
      7. 11.6 Wielki Wybuch
      8. 11.7 Ewolucja wczesnego Wszechświata
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  4. A Jednostki
  5. B Przeliczanie jednostek
  6. C Najważniejsze stałe fizyczne
  7. D Dane astronomiczne
  8. E Wzory matematyczne
  9. F Układ okresowy pierwiastków
  10. G Alfabet grecki
  11. Rozwiązania zadań
    1. Rozdział 1
    2. Rozdział 2
    3. Rozdział 3
    4. Rozdział 4
    5. Rozdział 5
    6. Rozdział 6
    7. Rozdział 7
    8. Rozdział 8
    9. Rozdział 9
    10. Rozdział 10
    11. Rozdział 11
  12. Skorowidz nazwisk
  13. Skorowidz rzeczowy
  14. Skorowidz terminów obcojęzycznych

Zadania dodatkowe

119.

Za pomocą linijki i kątomierza narysuj promienie, aby znaleźć obrazy w następujących przypadkach:

  1. punktowy przedmiot umieszczony na osi zwierciadła wklęsłego w odległości mniejszej od ogniskowej od wierzchołka zwierciadła;
  2. punktowy przedmiot umieszczony na osi zwierciadła wklęsłego w odległości większej od ogniskowej od wierzchołka zwierciadła;
  3. punktowy przedmiot umieszczony na osi zwierciadła wypukłego w odległości mniejszej od ogniskowej od wierzchołka zwierciadła;
  4. punktowy przedmiot umieszczony na osi zwierciadła wypukłego w odległości większej od ogniskowej od wierzchołka zwierciadła.
  5. Powtórz (a)–(d) dla punktowego przedmiotu umieszczonego poza osią zwierciadła.
120.

Gdzie powinien być umieszczony przedmiot o wysokości 3 cm 3cm naprzeciwko wklęsłego zwierciadła o promieniu 20 cm 20cm, aby powstał jego obraz rzeczywisty o wysokości 2 cm 2cm?

121.

Przedmiot o wysokości 3 cm 3cm umieszczono w odległości 5 cm 5cm od wypukłego zwierciadła o promieniu 20 cm 20cm. Gdzie powstanie obraz? Jaka jest wysokość obrazu? Jaka jest jego orientacja?

122.

Szukasz zwierciadła, które pozwoli ci zobaczyć czterokrotnie powiększony obraz pozorny przedmiotu znajdującego się w odległości 5 cm 5cm od wierzchołka zwierciadła. Jakiego rodzaju zwierciadła potrzebujesz? Jaki powinien być promień krzywizny tego zwierciadła?

123.

Wyprowadź następujące równanie dla wypukłego zwierciadła

1 V P 1 V O = 1 V F , 1 V P 1 V O = 1 V F ,

gdzie V P VP jest odległością przedmiotu P P od wierzchołka V V, V O VO jest odległością obrazu O O od wierzchołka V V, a V F VF jest odległością ogniska F F od wierzchołka V V. (Wskazówka: Zastosuj układ trójkątów podobnych).

124.
  1. Narysuj promienie, aby utworzyć obraz pionowego przedmiotu znajdującego się w odległości większej niż ogniskowa na osi optycznej soczewki skupiającej;
  2. Stosując zasady geometrii, udowodnij, że powiększenie p p jest wyrażone równaniem: p = h o h p = d o d p p= h o h p = d o d p .
125.

Zastosuj inny rysunek dla sytuacji z poprzedniego zadania, aby wyprowadzić równanie cienkiej soczewki: 1 d p + 1 d o = 1 f 1 d p + 1 d o = 1 f .

126.

Fotografujesz osobę mającą 2 m 2m wzrostu aparatem z obiektywem o ogniskowej 5 cm 5cm. Wysokość obrazu rejestrowanego na kliszy fotograficznej nie może być większa niż 2 cm 2cm.

  1. W jakiej najmniejszej odległości od obiektywu może stanąć fotografowana osoba?
  2. Jaka powinna być odległość obiektywu od kliszy fotograficznej dla odległości z podpunktu (a)?
127.

Oblicz ogniskową cienkiej soczewki płasko-wypukłej, jeśli przednia powierzchnia tej soczewki jest płaska, a tylna ma promień krzywizny R 2 = 35 cm R 2 = 35 cm . Przyjmij, że współczynnik załamania światła dla tej soczewki jest równy 1,5 1,5.

128.

Oblicz ogniskową dwuwypukłej soczewki o promieniach krzywizny R 1 = 20 cm R 1 = 20 cm i R 2 = 15 cm R 2 = 15 cm . Przyjmij, że współczynnik załamania światła dla soczewki jest równy 1,5 1,5.

129.

Krótkowidz nie widzi wyraźnie przedmiotów znajdujących się w odległości większej niż 20 cm 20cm. Jak blisko lustra musi stanąć ten mężczyzna, aby widzieć dokładnie, co robi w trakcie golenia?

130.

Mama widzi, że na recepcie przepisano dla jej dziecka soczewki kontaktowe o zdolności skupiającej 0,75 D 0,75D. W jakiej odległości znajduje się punkt bliży dziecka?

131.

Powtórz poprzednie zadanie dla okularów znajdujących się w odległości 2,2 cm 2,2cm od oczu.

132.

Osobie krótkowzrocznej przepisano soczewki kontaktowe o zdolności skupiającej 4 D 4 D . Punkt dali dla tej osoby znajduje się w odległości 22,5 cm 22,5cm. Jaka jest zdolność skupiająca warstwy cieczy łzowej pomiędzy rogówką a soczewką kontaktową, jeśli korekcja z udziałem tej warstwy jest idealna?

133.

Nieracjonalne wyniki. Chłopiec ma punkt bliży w odległości 50 cm 50cm, a punkt dali w odległości 500 cm 500cm. Czy soczewki o zdolności skupiającej 4 D 4 D skorygują jego punkt dali aż do nieskończoności?

134.

Oblicz kątowe powiększenie obrazu utworzonego przez szkło powiększające o ogniskowej f = 5 cm f= 5 cm , jeśli przedmiot znajduje się w odległości d p = 4 cm d p = 4 cm od soczewki, a soczewka znajduje się blisko oka.

135.

Ogniskowe obiektywu i okularu mikroskopu są równe odpowiednio 2,5 cm 2,5cm oraz 10 cm 10cm i znajdują się w odległości 12 cm 12cm od siebie. Przedmiot o wielkości 70 µm 70µm znajduje się w odległości 6 cm 6cm od obiektywu. Jaka jest wielkość obrazu pozornego tworzonego przez ten układ optyczny?

136.

Używając konstrukcji biegu promieni w odpowiedniej skali, znajdź położenie obrazu na siatkówce oka, jeśli soczewka oka ma ogniskową 2,5 cm 2,5cm, a punkt bliży dla oka znajduje się w odległości 24 cm 24cm. Wskazówka: Umieść przedmiot w punkcie bliży oka.

137.

Ogniskowe obiektywu i okularu mikroskopu wynoszą odpowiednio 3 cm 3cm oraz 10 cm 10cm. Ustal, jaka powinna być odległość pomiędzy obiektywem i okularem, jeśli ten układ optyczny ma dawać 10-krotne powiększenie.

138.

U pewnego dalekowidza punkt bliży znajduje się w odległości 100 cm 100cm. Jak daleko przed lub za siatkówką oka powstaje obraz przedmiotu umieszczonego 25 cm 25cm od oczu tego dalekowidza? Przyjmij, że odległość rogówki od siatkówki oka wynosi 2,5 cm 2,5cm.

139.

Punkt dali u osoby krótkowzrocznej znajduje się w odległości 80 cm 80cm.

  1. Jakiego rodzaju soczewek korekcyjnych potrzebuje ta osoba, jeśli soczewki muszą być w odległości 1,5 cm 1,5cm od oczu?
  2. Jaka byłaby zdolność skupiająca soczewek kontaktowych dla tej osoby? Załóż, że odległość soczewek kontaktowych od oczu wynosi zero.
140.

W teleskopie obiektywem jest zwierciadło wklęsłe o promieniu krzywizny równym 2 m 2m, a okularem jest zwierciadło wypukłe o ogniskowej 5 cm 5cm. Oblicz, jaką pozorną wielkość ma obserwowane przezeń 25-metrowe drzewo znajdujące się w odległości 10 km 10km.

141.

Dwie gwiazdy odległe od siebie o 10 9 km 10 9 km są obserwowane przez teleskop jako niezależne obiekty w kącie 10 -5 10 -5 radianów. Jeśli ogniskowe okularu i obiektywu teleskopu są równe odpowiednio 1,5 cm 1,5cm i 3 m 3m, to w jakiej odległości od obserwatora znajdują się gwiazdy?

142.

Jaka jest średnica kątowa Księżyca oglądanego przez lornetkę o ogniskowej okularu 1,2 cm 1,2cm i ogniskowej obiektywu 8 cm 8cm? Przyjmij, że promień Księżyca wynosi 1,74 10 6 m 1,74 10 6 m, a odległość Księżyca od obserwatora 3,8 10 8 m 3,8 10 8 m.

143.

Nieznana planeta znajdująca się w odległości 10 12 m 10 12 m od Ziemi jest obserwowana przez teleskop, którego ogniskowa okularu wynosi 1 cm 1cm, a ogniskowa obiektywu wynosi 1 m 1m. Jeśli w teleskopie ta odległa planeta jest obserwowana w kącie 10 -5 10 -5 radianów, to jakie ma prawdziwe rozmiary?

Cytowanie i udostępnianie

Ten podręcznik nie może być wykorzystywany do trenowania sztucznej inteligencji ani do przetwarzania przez systemy sztucznej inteligencji bez zgody OpenStax lub OpenStax Poland.

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
Cytowanie

© 21 wrz 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.