Vyhledávání úloh podle oboru

Databáze úloh FYKOSu odjakživa

astrofyzika (82)biofyzika (18)chemie (21)elektrické pole (69)elektrický proud (73)gravitační pole (79)hydromechanika (141)jaderná fyzika (42)kmitání (54)kvantová fyzika (31)magnetické pole (40)matematika (88)mechanika hmotného bodu (286)mechanika plynů (85)mechanika tuhého tělesa (217)molekulová fyzika (71)geometrická optika (76)vlnová optika (63)ostatní (162)relativistická fyzika (37)statistická fyzika (21)termodynamika (148)vlnění (51)

vlnová optika

1. Série 20. Ročníku - 4. kapitánův deník

Přispějte něčím zajímavým do deníku vědecké výpravy (obrázkem či jiným uměleckým výtvorem, dobrodružnou příhodou v délce denního hlášení, fyzikálním pozorováním, …).

Napadlo Honzu Prachaře.

2. Série 17. Ročníku - 4. laser

Má-li z krystalu vycházet laserový paprsek, musíme mu dodat energii prostřednictvím záření z vnějšího zdroje. Cílem je, aby co nejvíce záření z našeho bodového zdroje bylo využito k excitaci elektronů ve velmi malém krystalu. Poraďte nám, jaký ideální tvar proto musí mít odrazná plocha. Nezapomeňte své tvrzení dostatečně zdůvodnit.

Úlohu navrhl Pavel Brom.

3. Série 15. Ročníku - 4. přesnost GPS

Tzv. Global Positioning System (GPS) pracuje na jednoduchém principu. Družice pohybující se na 12hodinových drahách vysílají přesně synchronizovaně signály, které příjmač detekuje. Protože na příjmači nejsou absolutně přesné hodiny, dokáže měřit jen rozdíly vzdáleností od různých satelitů. 4 satelity stačí na dopočtení polohy, poloha satelitů se změří ze Země stejným způsobem.

Zdůvodněte, proč je přesnost GPS v horizontálním směru znatelně vyšší než ve vertikálním směru.

Při hledání informací o GPS zaujalo Honzu Houšťka.

3. Série 15. Ročníku - E. odrazivost

Změřte koeficient odrazivosti alobalu ve viditelném světle. Vhodnou metodu navrhněte sami. Nezapomeňte popsat, jakou stranu měříte, případně proměřte obě.

Zadal Honza Houštěk.

3. Série 15. Ročníku - S. rychlejší než světlo?

V roce $1994$ bylo provedeno měření na rádiových vlnách emitovaných složeným zdrojem z naší Galaxie. Centrum tohoto zdroje je od nás vzdáleno $R = 3,86.10^{20} \,\jd{m}$. V rádiovém spektru byly pozorovány dva objekty vzdalující se od centra v navzájem opačných směrech. Naměřené úhlové rychlosti těchto objektů byly $\omega _{1} = 9,73.10^{-13} \,\jd{rad.s^{-1}}$ a $\omega _{2} = 4,42.10^{-13} \,\jd{rad.s^{-1}}$. Tomu odpovídají příčné lineární rychlosti $v_{1} = R\omega _{1} =3,76.10^{8} \,\jd{m.s^{-1}}$ a $v_{2} = R\omega _{2} = 1,71.10^{8} \,\jd{m.s^{-1}}$. První zdroj se tedy musí pohybovat nadsvětelnou rychlostí! Jak je to možné?

Uvažujte zdroj světla, který se pohybuje v soustavě spojené s pozorovatelem rychlostí $v$. Rychlost zdroje svírá se spojnicí zdroje a pozorovatele úhel $\varphi$. Vzdálenost zdroje a pozorovatele je rovna $R$. Vypočtěte, jakou úhlovou rychlost zdroje uvidí pozorovatel. Kdy bude úhlová rychlost zdroje odpovídat nadsvětelné příčné rychlosti?

Užitím předchozího výsledku určete, jakou skutečnou rychlostí se pohybují oba objekty za předpokladu, že rychlosti obou zdrojů jsou stejné.

Zadal autor seriálu Karel Kolář.

6. Série 14. Ročníku - 3. galaxie

Začátkem století existoval kosmologický model vesmíru, podle kterého byl vesmír homogenní (v každém místě stejný) a izotropní (v každém směru stejný). Takový vesmír v sobě zahrnoval rovnoměrně rozmístěné galaxie. Předpokládejme, že všechny galaxie jsou co do množství vyzařovaného světla stejné. Spočtěte, kolikrát více galaxií uvidíme, jestliže se místo pouhým okem budeme koukat na oblohu triedrem, kterým lze pozorovat objekty s magnitudou až 8,5.

Magnitudou se v astronomii měří jasnost objektu. Čím větší magnituda, tím slabší objekt vidíme. Slunce má −27 magnitud, Měsíc v úplňku $-13^{mag}$, nejjasnější hvězdy $0^{mag}$ a nejslabší hvězdy viditelné pouhým okem mají 6 magnitud. Pomoci vám může Pogsonova rovnice, která porovnává magnitudy a pozorované intenzity dvou objektů:

$$m_{1}-m_{2}=-2,5\log{\frac{I_{1}}{I_{2}}}$$

Zamyslete se nad tím, jak se změní řešení, když budou galaxie vyzařovat různá množství světla.

Vymyslel Pavol Habuda.

5. Série 14. Ročníku - 3. rozlišení radaru

Mějme radar, který je schopný rozlišit těleso s průměrem 10 km ve vzdálenosti Měsíce. Jak velké těleso je schopen rozlišit ve vzdálenosti Slunce? Jaká je teoretická vzdálenost, do které je radar schopný „vidět“?

Typická úloha Pavola Habudy.

5. Série 14. Ročníku - E. za mřížemi

Určete mřížkovou konstantu (vzdálenost dvou nejbližších vláken) u vzorku kovové mřížky, který najdete přilepený někde na letáku, jež držíte v ruce. Použijte co možná nejvíce různých metod a jejich výsledky porovnejte.

Pokud byste vzorek nenašli, tak nám dejte vědět (napište, pošlete email) a my vám jej pošleme.

Vzniklo na vánoční besídce FYKOSu, materiál dodal Pavel Augustinský.

4. Série 14. Ročníku - 2. ropná skvrna

Mějme na vodní kaluži kruhovou skvrnu od oleje o poloměru $1\, \jd{m}$ a tloušťce $10\, \jd{µm}$. Na tuto skvrnu se díváme z její osy z výšky $1\, \jd{m}$. Skvrna je osvětlena bílým světlem ze všech stran. Světlo z jednoho směru můžeme považovat za koherentní. Jaké barvy na hladině uvidíme?

Navrhla Lenka Zdeborová inspirována cvičením z optiky.

3. Série 14. Ročníku - 2. interference na zrcadlech

Mějme bodový zdroj (Z) monochromatického světla umístěný přede dvěma rovinnými zrcadly (viz obrázek). Vzdálenost zdroje od bodu dotyku zrcadel je $r$ a vzdálenost tohoto bodu od stínítka (S) je $l$. Na stínítku se zobrazují světlé a tmavé proužky. Dva sousední světlé proužky jsou od sebe ve vzdálenosti $d$. Spočtěte úhel $\phi$ mezi zrcadly, můžete předpokládat, že je velmi malý. Předpokládejte též, že ze zdroje nedopadá žádné světlo přímo na stínítko.

Podle zápočtové písemky z optiky ve třetím semestru MFF.

Tato stránka využívá cookies pro analýzu provozu. Používáním stránky souhlasíte s ukládáním těchto cookies na vašem počítači.Více informací

Pořadatelé a partneři

Pořadatel

Pořadatel MSMT_logotyp_text_cz

Generální partner

Partner

Mediální partner


Created with <love/> by ©FYKOS – webmaster@fykos.cz