Prova di esame del corso di Fisica 4 A.A. 2005/6 II appello di Settembre 22/9/06 NOME………….....…. COGNOME…………… ……… ) Un raggio di luce inizialmente in acqua (n 1 = 1.33) entra in una sostanza trasparente con un angolo di incidenza  1 = 40° e il raggio rifratto ha angolo di incidenza  2 = 30°. Calcolare: a) la velocità della luce v 2 nella sostanza; b) quale valore massimo dovrebbe avere l’indice n 3 di una seconda sostanza trasparente posta sotto la prima perché ci sia riflessione totale alla seconda interfaccia. 1) Un onda monocromatica di intensità luminosa I 0 = 100 mW/m 2 che viaggia in aria incide normalmente sulla parete di vetro (trasparente e con indice di rifrazione n = 1.57) che chiude una cella contenente del gas con indice di rifrazione n G = 1 e coefficiente di assorbimento  = 0.1 cm -1. La cella ha una sezione trasversale A = 100 cm 2 e una lunghezza L = 20 cm. Calcolare la potenza assorbita complessivamente dal gas nella cella. 3) Un oggetto è posto a distanza s = 6 cm a sinistra di una lente sottile convergente di focale f 1 = 12 cm. Una lente sottile divergente di focale f 2 = -24 cm è a distanza d = 9 cm dalla prima lente. Trovare con il calcolo e con il tracciamento dei raggi la posizione e la natura dell’immagine prodotta dal sistema delle due lenti. n1n1 n2n2 n3n3 11 22 d A L n n G,  I0I0

QUESITI (MAX. 30 parole di risposta per ogni quesito) C) Si elenchino le caratteristiche generali salienti della radiazione laser E) Che cosa misura e a cosa equivale una “densità ottica” (OD)? B) Si disegni lo schema ottico e il cammino dei raggi di un telescopio astronomico a rifrazione A) Perché un pezzo di vetro non colorato immerso in acqua è quasi invisibile? D) Cosa provoca e da cosa è causata l’aberrazione cromatica? 4) Due onde piane monocromatiche con lunghezza d’onda 1 e 2 incidono normalmente su una fenditura larga D generando le rispettive figure di diffrazione sullo schermo posto a distanza L. Se è 1 = 400 nm, calcolare i valori possibili per 2 nel visibile affinché la figura di diffrazione della seconda onda abbia un minimo di intensità coincidente con ill terzo minimo di intensità della figura a 1 D L

Soluzioni 1) 3) immagine virtuale, dritta, ingrandita prima lente: seconda lente: F1F1 F1F1 F2F2 y’ yy’’ 2) a) b)

4) dalla legge di diffrazione di Fraunhofer applicata a entrambe le lunghezze d’onda: