Физтех 2026, 11 класс, задача 5

Очень сложная
Оптика
Источник:
Олимпиада школьников «Физтех» по физике, Заключительный этап, 2026, 11 класс

В сумерках Вова с Леной отправились к берегу озера. Лена посветила лучом лазерной указки на спокойную поверхность воды и увидела яркую точку на мелкопесчаном дне, на глубине нескольких сантиметров. Эта точка находилась внутри темной овальной области, окруженной светлым кольцом. Внутренняя граница кольца была достаточно четкой, а внешняя размытой. Овальная область имела ось симметрии - ось . Вова осторожно вошел в воду и с помощью погруженной в воду линейки сумел определить некоторые размеры овальной области на дне: и . Показатель преломления воды , наклон дна к горизонту постоянный.

Фотография к задаче 5

Овальная область на дне к задаче 5

  1. Назовите физическое явление, из-за которого формируется достаточно четкая граница между темной областью и светлым кольцом.

  2. Найти расстояние от яркой точки до поверхности воды.

  3. На каком расстоянии , считая по горизонтали, от кромки воды находится яркая точка на дне?

Войдите, чтобы проверять ответы

1)

Явление полного внутреннего отражения.

В вертикальном сечении, где глубина одинакова, темная область , - яркая точка на дне. Для предельного угла:

Тогда

В вертикальном сечении, проходящем через ось , - темная область, , . Угол наклона дна к горизонту равен :

По теореме синусов:

Отсюда

3)

Ответы.

Полное внутреннее отражение; ; .

1

Ответ на -й вопрос

1
2

Есть рисунок и уравнения для нахождения или

2
3

Ответ на -й вопрос

3
4

Есть рисунок отражений при наклоне поверхностей

1
5

Есть тригонометрическое уравнение для нахождения угла наклона

1
6

Ответ на -й вопрос

2
Максимум: 10

Похожие задачи

Физтех 2024, 11 класс, задача 5

В стене сделана небольшая выемка, внутри которой находится маленькая лампочка так, что прямой свет от лампочки на стену не попадает. Справа от лампочки на некотором расстоянии h расположена тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием F=h/2. Главная оптическая ось линзы горизонтальна и проходит че
Очень сложная
Оптика

Физтех 2025, 11 класс, задача 5

На главной оптической оси тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием F расположены центр O прозрачного шара и точечный источник S, удалённый от линзы на расстояние a=1,5F (см. рис.). На поверхность шара, противоположную поверхности входа лучей, нанесено идеально отражающее зеркальное покрытие. С
Очень сложная
Оптика

Физтех 2025, 9 класс, задача 3

На шероховатой горизонтальной плоскости стоит клин. Шайбу кладут на шероховатую наклонную плоскость клина и сообщают шайбе начальную скорость. Шайба движется по покоящемуся клину. Часть зависимости модуля скорости шайбы от времени представлена на графике к задаче. Поступательное движение шайбы до и
Очень сложная
Механика
Графики

Физтех 2024, 11 класс, задача 2

С идеальным одноатомным газом совершают циклический процесс 1-2-3-1. На рисунке представлена зависимость P/P0 от V/V0. Здесь V и P - объем и давление газа, V0 и P0 - некоторые неизвестные объем и давление. График цикла к задаче 2 Найдите отношение модуля п
Очень сложная
Молекулярная физика и термодинамика
Графики