Energy Engineering - Onde e ottica

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ONDE E OTTICA TEMA D’ESAME (24 luglio 2020) ESERCIZIO n° 1 In piano opaco infinito è incisa una fenditura rettangolare di lunghezza infinita e altezza a =5 micron . Un’onda monocromatica piana, con lunghezza d’onda lambda = 620 nm, incide ortogonalmente al piano e finisce su uno schermo posto a distanza L = 60 cm da l primo. 1) sullo schermo si osserva una figura composta da : un massimo centrale e dei massimi secondari meno intensi i cerchi di Airy una serie di massimi stretti e intensi e una serie di massimi molto meno intensi nessuna delle altre risposte 2) a che distanza dall’asse della fenditura si trova il primo minimo? 7.49 cm 12. 4 cm 0.74 cm 1.24 cm 3) il numero dei minimi che si osservano da ogni parte è pari a: 8 7 6 5 4) se un secondo fascio incide sulla fenditura inclinato di un angolo ‘alfa’ rispetto al primo, questo risulta distinguibile per ‘alfa’ : maggiore di 7.1° maggiore di 3.55° qualsiasi valore 0.12° 5) si giustifichino brevemente le risposte precedenti. Per la soluzione, si veda no esercizi 8.1 e 8.6 (riposta corretta: la prima) 2 punti 2 punti 1 punto 1 punto 1 punto ESERCIZIO n° 2 Una lamina con superfici piane (e parallele) di spessore d =20mm e indice di rifrazione n1=1.5 separa due materiali che hanno indice di rifrazione n0=1.7 e n2=1.3. Si analizzi il percorso dei fasci descritti sotto e si risponda alle domande. 1) (caso 1) Un raggio di luce non polarizzata proveniente dalla regione a indice di rifrazione minore incide sulla lamina con angolo di incidenza pari a 49°; quanto vale (circa) lo spostamento laterale del fascio, quando fuoriesce dalla lamina? 17 mm 9.5 mm 34 mm 23 mm 2) (caso 2) Un raggio di luce non polarizzata proveniente dalla regione a indice di rifrazione maggiore incide sulla lamina con angolo di incidenza pari a 60°; quanto vale lo spostamento laterale del fascio, quando fuoriesce dalla lamina? 206 mm 103 mm 3.8 mm 21 mm 3) in questo caso (caso 2) in uscita dalla lamina si osserva un solo fascio nella regione a indice di rifrazione maggiore un solo fascio nella regione a indice di rifrazione minore un fascio riflesso nella regione a indice di rifrazione maggiore e uno trasmesso nella regione a indice di rifrazione minore un fascio riflesso nella regione a indice di rifrazione minore e uno trasmesso nella regione a indice di rifrazione maggiore 4) i fasci riflessi , del caso 1 e del caso 2, risultano: il primo polarizzato linearmente, il secondo non polarizzato il primo non polarizzato, il secondo polarizzato linearmente il primo non polarizzato, il secondo non polarizzato il primo polarizzato linearmente, il secondo polarizzato linearmente 5) Si giu stifichino brevemente le risposte Per la soluzione, si veda esercizio 6.5 (riposta corretta: la prima) 2 punti 1 punto 2 punti 1 punto 1 punto DOMANDA 3 Si consideri la propagazione delle onde su una corda elastica tesa di lunghezza infinita: a) si ricavi l’equazione differenziale, la velocità di propagazione, l’impedenza; b) si illustri brevemente l’andamento di una perturbazione che viaggia su una corda elastica tesa alla giunzione con una seconda corda con impedenza molto elevata.