Modulul D, Subiectul I, 5., toate variantele

Energia cinetică maximă a electronilor extrași prin efect fotoelectric extern dintr-un metal variază, în funcție de lungimea de undă a radiației folosite, conform graficului din figură. Lungimea de undă maximă a radiației care mai poate produce efect fotoelectric în acest metal are valoarea: a. 200 nm b. 250 nm c. 300 nm d. 350 nm

În graficul din figură este reprezentată dependența inversului măririi liniare transversale de distanța la care se află un obiect real față de o lentilă. Distanța focală a lentilei are valoarea: a. 0,2 m b. 0,5 m c. 1,5 m d. 2,0 m

O lentilă biconvexă, considerată subțire, are distanța focală f = 20 cm. Convergența acestei lentile are valoarea: a. 0,5 m⁻¹ b. 1 m⁻¹ c. 5 m⁻¹ d. 10 m⁻¹ (3p)

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 15 eV are valoarea de: a. 7,5 eV b. 10 eV c. 12,5 eV d. 15 eV (3p)

Energia cinetică maximă a electronilor extrași prin efect fotoelectric extern dintr-un material variază, în funcție de lungimea de undă a radiației folosite, conform graficului din figură. Lucrul mecanic de extracție are valoarea: a. 3,3·10⁻¹⁹ J b. 6,6·10⁻¹⁹ J c. 9,9·10⁻¹⁹ J d. 13,2·10⁻¹⁹ J

O rază de lumină monocromatică se propagă prin aer (nₐₑᵣ ≅ 1) pe o direcție care formează un unghi de 45° cu suprafața unei lame de sticlă, cu fețe plane și paralele, având indicele de refracție n = √2. Lama este plasată în aer. Unghiul format de direcția razei refractate în lamă cu direcția razei emergente în aer prin cea de a doua față a lamei are valoarea: a. 15° b. 30° c. 45° d. 60° (3p)

O rază de lumină care se propagă prin aer (nₐₑᵣ = 1) este incidentă pe un mediu optic transparent sub unghiul de incidență i = 60° și se refractă sub unghiul r = 30°. Viteza de propagare a razei de lumină în mediul transparent este: a. 1,73 · 10⁸ m/s b. 1,95 · 10⁸ m/s c. 2,12 · 10⁸ m/s d. 2,42 · 10⁸ m/s

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

Graficul din figura alăturată reprezintă dependența măririi liniare transversale de coordonata la care se află un obiect real față de o lentilă divergentă. Convergența lentilei este: a. −2,5 m⁻¹ b. −1,25 m⁻¹ c. −0,6 m⁻¹ d. −0,4 m⁻¹

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 lungimea de undă a radiației monocromatice incidente pe fotocatod. Lucrul mecanic de extracție al materialului din care este confecționat fotocatodul are valoarea de aproximativ: a. 1 · 10⁻¹⁹ J b. 2 · 10⁻¹⁹ J c. 3 · 10⁻¹⁹ J d. 4 · 10⁻¹⁹ J

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)

O rază de lumină monocromatică se propagă prin aer (nₐₑᵣ ≅ 1) și este incidentă pe suprafața liberă a unui lichid transparent sub unghiul de incidență i = 45°. Indicele de refracție al lichidului are valoarea n = 1,41 (≅ √2). Unghiul dintre raza refractată și raza incidentă are valoarea: a. 15° b. 30° c. 45° d. 60° (3p)

În graficul alăturat este redată dependența energiei cinetice maxime a electronilor extrași prin efect fotoelectric extern de frecvența radiației monocromatice incidente pe fotocatod. Energia unui foton din radiația incidentă sub acțiunea căreia se emit electroni cu energia cinetică maximă E꜀ₘₐₓ = 0,99 · 10⁻¹⁹ J este de: a. 0,99 · 10⁻¹⁹ J b. 3,30 · 10⁻¹⁹ J c. 7,26 · 10⁻¹⁹ J d. 8,25 · 10⁻¹⁹ J (3p)

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 (3p)

Suprafața unui metal, iluminată cu o radiație monocromatică având lungimea de undă λ = 200 nm, emite fotoelectroni cu energia cinetică E_c = 1,9·10⁻¹⁹ J. Lucrul mecanic de extracție pentru acest metal este: a. 8·10⁻¹⁹ J b. 7·10⁻¹⁹ J c. 6·10⁻¹⁹ J d. 5·10⁻¹⁹ J (3p)

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. n · cos r = cos i c. sin r = n · sin i d. n · sin r = sin i (3p)

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)

Graficul din figura alăturată redă dependența energiei cinetice maxime a electronilor extrași prin efect fotoelectric de frecvența radiației electromagnetice incidente pe suprafața unui metal. Lucrul mecanic de extracție a electronilor din acest metal are valoarea: a. 0,5·10⁻¹⁹ J b. 1,5·10⁻¹⁹ J c. 3,3·10⁻¹⁹ J d. 6,6·10⁻¹⁹ J

Pentru obținerea unui minim de interferență, diferența de drum optic dintre cele două unde luminoase care interferă trebuie să îndeplinească condiția: a. δ = 2kλ, k ∈ ℤ b. δ = 2k·λ/2, k ∈ ℤ c. δ = (2k+1)λ, k ∈ ℤ d. δ = (2k+1)·λ/2, k ∈ ℤ (3p)

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

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 (3p)

Un sistem optic centrat e format din două lentile convergente L₁ și L₂. Distanța dintre cele două lentile este d = 60 cm. Un fascicul de lumină paralel, care intră în sistemul optic întâlnind mai întâi lentila L₁, este transformat, la ieșirea sa din sistem, tot într-un fascicul paralel, dar cu diametrul de 3 ori mai mic. Distanța focală a lentilei L₁ este: a. 45 cm b. 40 cm c. 20 cm d. 15 cm (3p)

În figura alăturată este reprezentată grafic valoarea interfranjei obținute cu dispozitivul lui Young, în funcție de lungimea de undă a radiației utilizate. Cunoscând distanța dintre cele două fante 2ℓ = 1,0 mm distanța de la planul fantelor la ecran este egală cu: a. 2,0 m b. 1,8 m c. 1,6 m d. 1,4 m (3p)

În graficul din figura alăturată este reprezentată, în cazul formării imaginii printr-o lentilă subțire, dependența măririi liniare transversale de coordonata obiectului, măsurată în raport cu planul lentilei. Valoarea distanței focale a lentilei este: a. 50 cm b. 20 cm c. -20 cm d. -50 cm (3p)

Un obiect de mici dimensiuni se află în apă (nₐₚă = 4/3) la adâncimea h₁ = 60 cm. Un observator care privește obiectul din aer (nₐₑᵣ = 1), la incidență aproape normală, constată că imaginea obiectului se formează la adâncimea: a. h₂ = 80 cm b. h₂ = 60 cm c. h₂ = 45 cm d. h₂ = 30 cm (3p)

O lentilă subțire convergentă formează imaginea unui obiect liniar luminos așezat perpendicular pe axa optică principală. În graficul din figura alăturată este reprezentată dependența inversului măririi liniare transversale de distanța dintre obiect și lentilă. Convergența lentilei este egală cu: a. 0,5 m⁻¹ b. 1 m⁻¹ c. 1,5 m⁻¹ d. 2 m⁻¹

O rază de lumină venind din aer (nₐₑᵣ ≅ 1) cade sub unghiul de incidență i = 60° pe suprafața unui mediu transparent și se refractă sub unghiul r = 30°. Indicele de refracție al mediului transparent este aproximativ egal cu: a. 1,33 b. 1,41 c. 1,66 d. 1,73

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. 1,98·10⁻¹⁹ J b. 3,96·10⁻¹⁹ J c. 5,94·10⁻¹⁹ J d. 9,00·10⁻¹⁹ J (3p)

Două oglinzi plane formează un unghi diedru de 90°. Un gândăcel se află pe bisectoarea unghiului diedru format de cele două oglinzi. Numărul de imagini distincte ale gândăcelului formate de oglinzi și natura acestora este: a. 4 imagini virtuale b. 4 imagini reale c. 3 imagini virtuale d. 3 imagini reale

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 (3p)