Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 21675

Laser production

Μια εργαστηριακή διάταξη , βλέπετε την πράσινη ακτίνα lazer.

Σας παρουσιάζουμε μία άσκηση από την οπτική .

Δείτε αυτό το επαναληπτικό θέμα

Δείτε και αυτό

Δείτε και αυτό είναι η νέα μας προσπάθεια (με ανανεωμένο εβδομαδιαίο πρόγραμμα)

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα Δ γενικής φυσικής.

ΘΕΜΑ Δ

Μονοχρωματική δέσμη φωτός, με μήκος κύματος στο κενό λ0 = 660 nm, διαδίδεται στον αέρα και προσπίπτει κάθετα σε πλάκα γυαλιού. Η ακτινοβολία αφού διανύσει μέσα στην πλάκα απόσταση d = 0,6 m εξέρχεται πάλι στον αέρα. Δίνονται η σταθερά του Plank h = 6,6∙10-34 J∙s και η ταχύτητα του φωτός στο κενό c0 = 3∙108 m / s.

Δ1. Να βρεθεί η ενέργεια ενός φωτονίου της ακτινοβολίας στο κενό.

Δ2. Η ενέργεια του φωτονίου που υπολογίσατε στο ερώτημα Δ1 μεταβάλλεται όταν το φωτόνιο κινείται στο γυαλί; Δικαιολογήστε την απάντησή σας.

Δ3. Πόσα φωτόνια ανά δευτερόλεπτο εκπέμπονται από πηγή της παραπάνω ακτινοβολίας αν η ισχύ της είναι 6W;

Δ4. Να υπολογισθεί πόσο χρόνο διαρκεί η κίνηση ενός φωτονίου της ακτινοβολίας μέσα στη γυάλινη πλάκα αν ο δείκτης διάθλασης του γυαλιού n = 1,5 .

Λύση

Δ1.

Η βασική εξίσωση της κυματικής :

c0 = λ0·f ⇒ f = c0 / λ0 .

H ενέργεια του ενός φωτονίου στο κενό , είναι :

Εf = h·f ⇒ Εf = h·(c0 / λ0) ⇒ Εf = 6,6∙10-34∙[3∙108 / (660∙10-9)] ⇒ Εf = 3·10-19 J .

Δ2.

Όπου και αν κινηθεί το φωτόνιο η ενέργεια του E = h·f δεν αλλάζει , δεδομένου ότι η συχνότητα f δεν αλλάζει , η συχνότητα δίνεται από την πηγή που δημιουργεί το ηλεκτρομαγνητικό κύμα δηλαδή την φωτεινή ακτίνα. Φυσικά δεν αλλάζει και η σταθερά h .

Δ3.

Η ισχύς της φωτεινής ακτίνας :

Ρολ = Wολ / t ⇒ Pολ = Ν·Ef / t ⇒ Pολ = (Ν/ t)·Ef ⇒ Ν/ t = Pολ / Ef ⇒

Ν/ t = 6 / (3·10-19) ⇒ Ν/ t = 2·1019 φωτόνια / s .

για t = 1 s , εκπέμπονται : Νf  = 2·1019 φωτόνια .

Δ4.

O δείκτης διάθλασης στη γυάλινη πλάκα :

n = c/ c ⇒ c = c/ n .

Η ταχύτητα ορίζεται :

c = d / t ⇒ t = d / c ⇒ t = d / (c/ n) ⇒ t = d·n / c⇒ t = 6·10-1·1,5 / (3·108) ⇒

t = 3·10-9 s .

Προτείνουμε η άσκηση να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι .

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα Δ γενικής φυσικής.

Advertisements

2 thoughts on “Λύσεις τράπεζας θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Δ θέμα 21675

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s