II Prova di recupero del corso di Fisica 4 A.A. 2000/1 NOME………….....…. COGNOME……………........………............ VOTO Esercizi numerici 1) Determinare i valori delle ampiezze dei campi E e B: (a) per la radiazione luminosa di un laser della potenza di 12.8 mW che emetta un sottile fascio collimato a sezione circolare di diametro D = 2.0 mm, (b) ad una distanza di due metri da una sorgente puntiforme monocromatica della potenza di 100 W che emetta isotropicamente su tutto l’angolo solido. 2) La vasca di un acquario pieno d’acqua (na = 1.33) ha pareti laterali di vetro piano con nv = 1.52. Un raggio di luce dall’esterno colpisce il vetro con un angolo di incidenza θi = 43.5°. Si calcoli: (a) l’angolo di rifrazione nell’acqua; (b) l’angolo di incidenza sul vetro per cui si ha riflessione totale alla superficie vetro/acqua. na nv

3) Una lente sottile menisco-convessa di vetro con indice di rifrazione n1 = 1.5 ha raggi di curvatura delle superfici R1 = 22.4 cm e R2 = 46.2 cm. a) Qual’è la sua lunghezza focale e (b) dove si troverà limmagine di un oggetto posto a una distanza s = 2 m ? R2 C1 C2 R1 s 4) Una radiazione con lunghezza d’oda nel vuoto 0 = 400 nm incide normalmente su una parete con due fenditure distanti 50 m. Le fenditure sono immerse in acqua al pari dello schermo distante dalla parete L = 40 cm. Determinare la distanza fra le frange che si formano dullo schermo. 5) Un sottile filo metallico separa da un lato due lastrine di vetro piane in aria come in figura. Quando una luce monocromatica ( = 670 nm) incide normalmente si osservano 28 frange scure (comprese le due alle estremità). Si determini il diametro del filo metallico.

6) Qual’è la distanza angolare minima teorica tra due stelle (sorgenti a distanza infinita) che può essere risolta da: (a) il radiotelescopio di Arecibo con un’apertura di diametro D = 300 m operante alla frequenza di 7.5 GHz; (b) il telescopio di monte Palomar (D = 5.1 m) operante alla lunghezza d’onda 0 = 550 nm . Quesiti A) Tracciare il diagramma dei raggi per mostrare come una bacchetta sembri piegata quando è parzialmente immersa in acqua. B) Dare l’espressione analitica e il significato fisico dell’angolo di Brewster. C) Scrivere l’espressione del coefficiente di riflettività per incidenza normale.

D) Si ricavi, mediante il tracciamento dei raggi, e si descriva le caratteristiche dell’immagine corrispondente alla freccia oggetto rappresentata. specchio concavo C E) Si disegni lo schema ottico di un microscopio. F) Quali sono le caratteristiche della radiazione di una sorgente laser? G) Cosa si intende per “dispersione della luce”? H) Perché il cielo sereno appare azzurro?

Soluzioni 1a) 1b) 2a) 2b) 3) 4) 5)