S I Prova in itinere corso di Fisica 4 A.A. 2000/1 Esercizi numerici t NOME………….....…. COGNOME……………........………............ VOTO Esercizi numerici 1) In un certo punto sulla Terra un’onda elettromagnetica monocromatica sferica proveniente dal Sole presenta il campo magnetico orientato verso Ovest e il campo elettrico verso Sud. In quale direzione sta viaggiando? Se l’intensità è 500 W/m2 quanto valgono le ampiezze dei due campi? Quanto vale l’intensità quando l’onda raggiunge Marte la cui distanza dal Sole è 1.52 volte quella Terra-Sole? 2) Una lastra di vetro piana spessa t = 1 cm con un indice di rifrazione n = 1.5 viene posta tra una sorgente puntiforme che emette luce monocromatica con frequenza  = 31014 Hz e uno schermo che si trova a distanza d = 3cm dalla sorgente. Calcolare il numero di lunghezze d’onda comprese fra sorgente e schermo prima e dopo l’interposizione della lastra. S t d

3) Una fibra ottica di vetro (n = 1 3) Una fibra ottica di vetro (n = 1.512) è lunga l = 10 km e ha coefficiente di assorbimento  = 10-6 cm-1. Un raggio luminoso di intensità I0 = 100 mW colpisce l’estremità della fibra con un angolo di incidenza i = 70° (vedi figura) e viene rifratto all’interno. Determinare se si ha riflessione totale all’interno della fibra. In tale caso calcolare l’intensità del raggio all’uscita dalla fibra trascurando le perdite per riflessione alle superfici di entrata e uscita e considerando la fibra rettilinea). i l 4) Quanto è grande l’immagine del Sole sulla pellicola in un apparecchio fotografico (schematizzato come in figura) avente una lente di focale f=200 mm? Se il diametro della lente è 50 mm si calcoli l’intensità della radiazione nell’immagine del sole sulla pellicola. Il diametro del Sole è D = 1.4×106 km, distanza dalla Terra l = 1.5×108 km. Intensità solare al suolo IS = 1000 W/m2. d pellicola lente

5) Due lenti convergenti di lunghezza focale f1 = 20 cm e f2 = 25 cm sono distanti l’una dall’altra d = 80 cm. Un oggetto è situato a 60 cm davanti alla prima lente. Tracciare il diagramma dei raggi quindi calcolare numericamente la posizione e l’ingrandimento laterale dell’immagine finale. 1 2 60 cm d Quesiti A) Scrivere l’espressione di un’onda elettromagnetica sferica monocromatica che si propaga in un mezzo con indice di rifrazione n con un’ampiezza del campo elettrico E0

B) Come è possibile “vedere” una frammento di vetro su un tavolo se il vetro è trasparente e incolore? E più facile o più difficile vederlo quando è in acqua? C) Dare l’espressione e Illustrare brevemente i concetti di velocità di fase e velocità di gruppo. D) Si ricavi, mediante il tracciamento dei raggi, l’immagine corrispondente alla freccia oggetto rappresentata e descriverne le caratteristiche. specchio concavo C F D) Cosa sono l’aberrazione sferica e l’aberrazione cromatica?

Soluzioni nel vetro senza la lastra con la lastra i 'i 'i 'i l 1) senza la lastra 2) nel vetro con la lastra 3) i 'i 'i 'i l si ha riflessione totale il cammino complessivo è: l'intensità all’uscita è:

s1 s2’ d poiché s = l >> f 1 2 F1 F2 F2 prima lente: 4) poiché s = l >> f 5) 1 2 F1 F2 F2 s1 s2’ d prima lente: seconda lente: