Examenul de bacalaureat national 2013
Proba E. d)
Fizica
Filiera teoretica profilul real,
Filiera vocationala profilul militar
¤ Sunt obligatorii toate subiectele din doua arii tematice dintre cele patru prevazute de programa, adica: A. MECANICA, B. ELEMENTE DE TERMODINAMICA, C. PRODUCEREA SI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICA
¤ Se acorda 10 puncte din oficiu.
¤ Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.
D. OPTICA Varianta 6
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. In S.I., m -1 este unitatea de masura a urmatoarei marimi fizice:
a.    distanta focala;    b.    convergenta;    c.   indicele de refractie;    d.    unghiul de refractie.    (3p)
Raspuns:   b.    → 3p
2. Un sistem optic formeaza pentru un obiect cu inaltimea y 1 o imagine cu inaltimea y 2 . Relatia de definitie pentru marirea liniara transversala data de sistemul optic este:
a.   β = y 2 /y 1 ;   b.   β = y 1 /y 2 ;   c.   β = y 1 ·y 2 ;   d.   β = √ y 1 ·y 2 ,   (3p)
Raspuns:   a.    → 3p
3.I.3.optica.august.f.teh O lentila subtire formeaza imaginea unui obiect aflat in punctul de coordonata x 1 intr-un punct de coordonata x 2 . Lentila se afla in originea axei Ox, iar sensul pozitiv al axei coincide cu sensul de propagare al luminii. In graficul din figura alaturata este redata dependenta marimii (1/x 2 ) de marimea (1/x 1 ). Punctul A de pe grafic corespunde urmatoarei situatii:
a. obiectul si imaginea sunt virtuale;
b. obiectul si imaginea sunt reale;
c. obiectul este real si imaginea este virtuala
d. obiectul este virtual si imaginea este reala (3p)
Raspuns:   c.   x 1 < 0, x 2 < 0.    → 3p
4.I.4.optica.august.2013.f.teo Intr-o fibra optica de diametru d = 0,3mm patrunde din aer (n aer = 1) o raza de lumina sub unghiul de incidenta i = 45 o , ca in figura alaturata. Indicele de refractie al materialului fibrei are valoarea n = 1,41 ( ≈ √2). Drumul parcurs de lumina, in interiorul fibrei, intre doua reflexii succesive pe invelitul fibrei are lungimea egala cu:
a.    0,2mm;    b.    0,4mm;    c.    0,6mm;    d.    0,8mm.    (3p)
Raspuns:   c.   sini/sinr = n,   sinr = sini/n = 1/2,   r = 30 o ,   cos60 o = d/AB,   AB = d/cos60 o = 0.6mm.   → 3p
5. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, energia cinetica a unui fotoelectron extras, prin efect fotoelectric extern, sub actiunea radiatiilor electromagnetice este data de relatia:
a.    E c = (hc/λ) - L;    b.    E c = h·ν + L;    c.    E c = L - h·ν;    d.    Ec = (hc/ λ) + L.    (3p)
Raspuns:   a.    → 3p
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Imaginea unui obiect liniar AB, cu inaltimea de 2 cm, este proiectata pe un ecran cu ajutorul unei lentile convergente cu distanta focala de 4 cm. Obiectul si ecranul sunt paralele cu lentila. Extremitatea B a obiectului este pe axa optica principala a lentilei si se afla la 8 cm de lentila.
a.II.a.optica.august.2013.f.teo Realizati un desen in care sa evidentiati constructia imaginii obiectului prin lentila;
b. Determinati distanta de la obiect la imagine.
Rezolvare:   1/x 2 - 1/x 1 = 1/f,   x 2 = x 1 ·f/(x 1 + f) = - 8cm·4cm/(- 8cm + 4cm) = 8cm.   d = - x 1 + x 2 = 16cm.   → 3p
c. Obiectul AB se aseaza acum in lungul axei optice. Punctul B isi pastreaza pozitia anterioara, iar A se afla intre lentila si B. Determinati marimea imaginii in acest caz;
Rezolvare:   x' 1 = - 6cm,   1/x' 2 - 1/x' 1 = 1/f,   x' 2 = f·x' 1 /(x' 1 + f) = 12cm,
β = x' 2 /x' 1 = - 2,   β = y' 2 /y 1 ,   y' 2 = β·y = - 4cm.   → 4p
d. Obiectul AB revine in pozitia initiala iar ecranul se asaza la 24 cm de lentila. Calculati convergenta lentilei care alipita de prima face ca imaginea finala sa se obtina pe ecran.
Rezolvare:   x' 2 = 24cm,      x 1 = - 8cm,   1/x' 2 - 1/x 1 = 1/f sistem ,   1/f sistem = (1/6)cm -1 ,   1/f sistem = 1/f + 1/f' = 1/f + C',   C' = 1/f sistem - 1/f = - 8.3m -1 .    → 4p
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Sursa de lumina a unui dispozitiv Young emite radiatii cu lungimea de unda de 500 nm. Distanta dintre cele doua fante ale dispozitivului este a = 1mm.
a. Clculti distnt l cre trebuie s se fle ecrnul ft de plnul fntelor pentru c interfrnj s fie de 1,5mm tunci cnd dispozitivul este in er;
Rezolvare:   i = λ·D'/a,   D' = i·a/λ = 1.5·10 -3 m·10 -3 m/5·10 -7 m = 3m.   → 4p
b.III.b.optica.august.2013.f.teo Considerand ca ecranul de observatie se plaseaza la 2m de planul fantelor, calculati diferenta de drum optic dintre doua raze care interfera intr-un punct aflat pe ecranul de observatie la 1,2 mm de maximul central;
Rezolvare:   Din grafic r 2 - r 1 = δ   Pentru unghiuri mici (Unghiul PMO foarte mic, deoarece x << D),
δ/a = x/D,   δ = (x/D)·a = 1.2·10 -3 m·10 -3 m/2m = 0.6·10 -6 m.   → 3p
c. Calulati distanta dintre el de al treilea minim de interferenta situat de o parte a maximului entral si maximul de ordin unu situat de ealalta parte a maximului entral. Distanta dintre planul fantelor si eran este D = 2m;
Rezolvare:   x min = [(2·k + 1)·D/a]·λ/2, pentru al treilea minim k = 2,    x min = (5/2)·i,
x Max = k·λ·D/a = λ·D/a = i,   Δx = 5·i/2 + i = 7·i/2 = 3.5mm.   → 4p
d. Calculati noua valoare a interfranjei aca intreg ispozitivul se introuce in apa si se mentine istanta D = 2m intre planul fantelor si ecran. Inicele e refractie al apei este
n apa = 4/3. Rezolvare:   i' = λ'·D/a,   λ' = v·T = (c/n apa )·T = λ/n apa i' = 0.75mm.   → 4p




optica
optica

logo
Bacalaureat fizica

Noutati
Sunt date solutiile la toate subiectele de fizica din anul 2014
Ex:
Mecanica 2014

grosimea

Calculati: - deplasarea D a razei SI la trecerea prin lama cu fete plan paralele daca se da i, r si h;
- grosimea aparenta PQ a lamei, daca i si r < 5 o . Vezi

refractia.luminii
Microscop binocular
Full Website