зад 1 Дифракция и дисперсия
Используя дифракционную решетку, определите границы — максимальную \(\lambda_{\max}\) и минимальную \(\lambda_{\min}\) длины волн — спектра излучения выданного вам источника в видимой области.
С помощью щели направьте узкий пучок света на одну из граней призмы (рис. 17). Подберите угол падения \(\varphi_1\) так, чтобы пучок проходил симметрично через призму (\(\varphi_1 = \varphi_2\) для средней части спектра). Получите на экране спектр источника и измерьте углы отклонения \(\delta(\lambda_{\max})\) и \(\delta(\lambda_{\min})\) для границ спектра источника. Рассчитайте угловую дисперсию призмы \(\Delta\delta/\Delta\lambda\) при симметричном ходе лучей.
Рассмотрите ход луча с некоторой длиной волны в призме и выразите показатель преломления \(n\) материала призмы через углы \(\alpha\) и \(\delta\) при симметричном ходе лучей. Рассчитайте показатель преломления призмы для средней части спектра.
Оцените дисперсию показателя преломления \(\Delta n/\Delta\lambda\).
Оборудование: источник света, призма, дифракционная решетка (100 штр./мм), прищепки, экран со щелью, миллиметровая бумага.
▶ПодсказкаСкрыть
Для решётки с периодом \(d\) положение края спектра первого порядка даёт \(d\sin\theta = \lambda\). При симметричном ходе луч внутри призмы идёт параллельно основанию, углы преломления равны \(\alpha/2\), а угол падения \((\alpha + \delta)/2\).
зад 2 Электрический «черный ящик» (2)
В «черном ящике» находятся три элемента, соединенные последовательно (возможные варианты: катушка индуктивности, конденсатор, резистор). Есть только два вывода, соединенные с крайними точками цепочки из трех элементов.
Определите, какие элементы находятся в «черном ящике».
Измерьте параметры этих элементов.
Оборудование: «черный ящик», генератор гармонического сигнала с регулируемой частотой, двухлучевой осциллограф, дополнительное сопротивление с известным номиналом \(R_0\), соединительные провода.
▶ПодсказкаСкрыть
Включите ящик последовательно с \(R_0\): напряжение на \(R_0\) показывает ток. Зависимость амплитуды тока и сдвига фаз от частоты (резонанс, поведение на низких и высоких частотах) позволяет узнать, какие элементы есть, и найти \(R\), \(L\), \(C\).
Источник: Всероссийская олимпиада школьников по физике, 2005/06, заключительный этап, 11 класс, экспериментальный тур — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.