На рисунке указаны: положение главной оптической оси линзы, предмет и фокусноерасстояние. а) постройте изображение предмета. b) вычислите расстояние от линзы до объекта, если оптическая сила линзы +10 дптр, авысота изображения в 4 раза больше высоты предмета. с) вычислите расстояние от линзы до изображения.
Решение:
Шарик подвешен на нити, сверху на него действует сила натяжения нити, снизу - сила тяжести, а когда подносят отрицательно заряженный шарик - то и Кулоновская сила. (Т.к. разноименно заряженные тела притягиваются). Запишем второй закон Ньютона для данной системы:
При силе натяжения нити T она оборвется. Где F - Кулоновская сила, формула которой:
Где k - коэффициент Кулона равный k=9*10^9 Н*м^2/Кл^2. Заряды берем по модулю. Выражаем r: Считаем: r=√((9*10^9*11*10^-9*13*10^-9)/(10*10^-3*0,6*10^-3*10))=0,018 м. Либо r=18 мм. ответ: r=18 мм.
Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине.
- Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п
- Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п
Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt
Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона
F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c
Давление - сила, отнесённая к площади:
p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа
ответ. p = 32 мкПа