Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Energia cinetică maximă a electronilor extrași prin efect fotoelectric extern depinde de frecvența radiației incidente conform graficului din figura alăturată. În aceste condiții, lucrul mecanic de extracție caracteristic materialului din care este confecționat catodul are valoarea:
a. 2,47 · 10⁻¹⁹ J
b. 3,06 · 10⁻¹⁹ J
c. 3,63 · 10⁻¹⁹ J
d. 4,49 · 10⁻¹⁹ J
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta lui Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Graficul din figura alăturată a fost obținut într-un studiu experimental al efectului fotoelectric extern și prezintă dependența energiei cinetice maxime a fotoelectronilor emiși de energia fotonilor incidenți pe fotocatod. Energia cinetică maximă a fotoelectronilor emiși atunci când energia fotonilor incidenți pe catod este de 10 eV, are valoarea de:
a. 7,5 eV
b. 10 eV
c. 12,5 eV
d. 15 eV
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
Energia cinetică maximă a electronilor extrași prin efect fotoelectric extern dintr-un catod variază, în funcție de frecvența radiației incidente, conform graficului din figură. Pentru materialul catodului, frecvența de prag este:
a. 3·10¹⁴ Hz
b. 5·10¹⁴ Hz
c. 6·10¹⁴ Hz
d. 8·10¹⁴ Hz
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
O rază de lumină cade sub unghiul de incidență i = 45° pe o suprafață reflectătoare. Unghiul format de direcția razei incidente cu direcția razei reflectate este:
a. 30°
b. 45°
c. 60°
d. 90°
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta lui Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
O rază de lumină care se propagă printr-un mediu transparent cu indicele de refracție absolut n₁ = 1,2 trece într-un alt mediu transparent cu indicele de refracție absolut n₂. În graficul din figura alăturată este reprezentată dependența sinusului unghiului de refracție în funcție de sinusul unghiului de incidență la trecerea razei de lumină dintr-un mediu în altul. Indicele de refracție absolut al celui de-al doilea mediu este:
a. n₂ = 1,45
b. n₂ = 1,55
c. n₂ = 1,65
d. n₂ = 1,75
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
Graficul din figura alăturată a fost obținut într-un studiu experimental al efectului fotoelectric extern și prezintă dependența energiei cinetice maxime a fotoelectronilor emiși de frecvența radiației monocromatice incidente pe fotocatod. Frecvența de prag a materialului din care este confecționat fotocatodul are valoarea:
a. 1·10¹⁵ Hz
b. 2·10¹⁵ Hz
c. 6,6·10¹⁵ Hz
d. 6,6·10⁻¹⁹ Hz
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
O radiație monocromatică având frecvența ν, incidentă pe catodul unei celule fotoelectrice, produce efect fotoelectric. Catodul este caracterizat de lucrul mecanic de extracție L. Energia cinetică maximă a fotoelectronilor emiși poate fi exprimată prin relația:
a. E_c = h · ν + L
b. E_c = L − h · ν
c. E_c = h · ν − L
d. E_c = √((L − h · ν)/2)
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Energia cinetică maximă a electronilor extrași prin efect fotoelectric extern depinde de frecvența radiației incidente conform graficului din figura alăturată. În aceste condiții, lucrul mecanic de extracție are valoarea:
a. 0,99·10⁻¹⁹ J
b. 3,30·10⁻¹⁹ J
c. 7,26·10⁻¹⁹ J
d. 8,25·10⁻¹⁹ J
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
O radiație monocromatică alcătuită din fotoni având energia ε = 4,0 · 10⁻¹⁹ J este incidentă pe un catod caracterizat de lucrul mecanic de extracție L = 3,4 · 10⁻¹⁹ J. Energia cinetică maximă a electronilor emiși prin efect fotoelectric extern este:
a. 0,6 · 10⁻¹⁹ J
b. 3,4 · 10⁻¹⁹ J
c. 4,0 · 10⁻¹⁹ J
d. 7,4 · 10⁻¹⁹ J
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
O rază de lumină care se propagă prin aer (nₐₑᵣ = 1) ajunge la suprafața de separare cu un mediu transparent caracterizat de indicele de refracție n sub un unghi de incidență diferit de zero. Relația corectă între unghiul de incidență i și unghiul de refracție r este:
a. cos r = n · cos i
b. cos r = (cos i)/n
c. sin r = n · sin i
d. sin r = (sin i)/n
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
O rază de lumină care se propagă prin aer (n ≅ 1) ajunge, sub un unghi de incidență i, la suprafața de separare cu un lichid și se refractă sub unghiul de refracție r. Viteza luminii în lichid are expresia:
a. v = (c · sin r)/sin i
b. v = (c · sin i)/sin r
c. v = (c · cos r)/cos i
d. v = (c · cos i)/cos r
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta lui Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Graficul din figura alăturată redă dependența energiei cinetice a electronilor extrași prin efect fotoelectric de frecvența radiației electromagnetice incidente pe suprafața unui metal. Frecvența de prag pentru acest metal are valoarea:
a. 0,5 · 10¹⁵ Hz
b. 1,0 · 10¹⁵ Hz
c. 1,5 · 10¹⁵ Hz
d. 3,3 · 10¹⁵ Hz
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta lui Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
Notațiile fiind cele din manualele de fizică, ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric extern este:
a. hν = L_ex + E_c,max
b. E_c,max = L_ex + hν
c. hν = L_ex − E_c,max
d. E_c,max = L_ex − hν
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
O rază de lumină întâlnește suprafața de separare dintre două medii transparente având indicii de refracție nₐ și nᵦ, venind din mediul cu indice de refracție nₐ. Relația corectă între unghiul de incidență i și unghiul de refracție r este:
a. nᵦ · i = nₐ · r
b. nₐ · nᵦ = sin i · sin r
c. nᵦ sin i = nₐ sin r
d. nₐ sin i = nᵦ sin r
(3p)
Arată baremul
Răspuns: d
D. OPTICĂ
Subiectul I
Nr.Item - Soluție, rezolvare - Punctaj
5. - d - 3p
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
O radiație monocromatică alcătuită din fotoni având energia ε = 2,50 eV este incidentă pe un catod caracterizat de lucrul mecanic de extracție L = 2,10 eV. Energia cinetică maximă a electronilor emiși prin efect fotoelectric extern este:
a. 0,40 eV
b. 2,10 eV
c. 2,50 eV
d. 4,60 eV
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 · 10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6 · 10⁻³⁴ J · s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
Graficul corespunzător itemului se află pe pagina 4 a subiectului.
Energia cinetică maximă a electronilor extrași prin efect fotoelectric extern depinde de frecvența radiației incidente conform graficului din figura alăturată. În aceste condiții, lucrul mecanic de extracție a electronilor este de aproximativ:
a. 0,7 · 10⁻¹⁹ J
b. 4,3 · 10⁻¹⁹ J
c. 4,9 · 10⁻¹⁹ J
d. 9,2 · 10⁻¹⁹ J
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Figura aferentă itemului se află pe pagina 4: caracteristica I(U), cu I exprimat în A și U în V.
În figura alăturată este reprezentată caracteristica curent-tensiune obținută cu ajutorul unui dispozitiv experimental pentru studiul efectului fotoelectric extern. Intensitatea curentului electric de saturație este egală cu:
a. 2 A
b. 1 A
c. 0,5 A
d. −1 A
(3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
Graficul h₁/h₂ în funcție de d₁ [cm] este cel din pagina 4 a subiectului.
În figura alăturată este reprezentat raportul dintre înălțimea h₁ a unui obiect luminos, liniar, plasat perpendicular pe axa optică principală a unei lentile convergente și înălțimea h₂ a imaginii sale reale prin lentilă, în funcție de distanța d₁ dintre obiect și lentilă. Distanța focală a lentilei este:
a. 50 cm;
b. 40 cm;
c. 20 cm;
d. 10 cm. (3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
O baghetă de plastic este introdusă într-o cană cu apă. Privită din exterior bagheta pare a fi frântă, deoarece:
a. apa este mai rece decât aerul
b. lumina se reflectă la suprafața de separare aer – apă
c. lumina se refractă la suprafața de separare aer – apă
d. viteza luminii este mai mare în apă decât în aer (3p)
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect. (15 puncte)
O radiație luminoasă are frecvența ν = 6·10¹⁴ Hz. Energia unui foton din această radiație este:
a. 6,60·10⁻¹⁹ J
b. 3,96·10⁻¹⁹ J
c. 6,60·10⁻³⁴ J
d. 3,96·10⁻³⁴ J
(3p)
Arată baremul
Răspuns: b
D. OPTICĂ
Subiectul I
Nr.Item | Soluție, rezolvare | Punctaj
5. | b | 3p
Un obiect se găsește în fața unei oglinzi plane la distanța de 0,5 m față de aceasta. Distanța dintre obiect și imaginea obiectului în oglinda plană este egală cu:
a. 0,25 m
b. 0,5 m
c. 1 m
d. 1,5 m
(3p)
Arată baremul
Răspuns: c
D. OPTICĂ
Subiectul I
Nr.Item | Soluție, rezolvare | Punctaj
5. | c | 3p
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Pe un catod cade o radiație electromagnetică având frecvența ν, care produce efect fotoelectric extern. Lucrul mecanic de extracție al electronilor din catod este L. Energia cinetică maximă a electronilor extrași este dată de relația:
a. E꜀ = hν + L
b. E꜀ = hν/c − L
c. E꜀ = hν − L
d. E꜀ = L − hν
Se consideră: viteza luminii în vid c = 3·10⁸ m/s, constanta Planck h = 6,6·10⁻³⁴ J·s.
I. Pentru itemii 1-5 scrieți pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului corect.
Graficul I(U) aferent itemului 5 se află pe pagina 4 a subiectului, cu I exprimată în mA și U în V.
În graficul din figura alăturată este ilustrată dependența intensității curentului fotoelectric de tensiunea electrică aplicată între catodul și anodul unei celule fotoelectrice. Pentru această celulă fotoelectrică, intensitatea curentului fotoelectric de saturație are valoarea:
a. 5 mA
b. 10 mA
c. 15 mA
d. 20 mA
Arată baremul
Răspuns: d
Se punctează oricare alte modalități de rezolvare corectă a cerințelor.
D. OPTICĂ - Subiectul I
5. d - 3p
