Przed Tobą kompletny zestaw 30 najważniejszych pytań sprawdzających z całego działu „Optyka” (moduły 01–16) . Pytania obejmują wszystkie kluczowe pojęcia, prawa fizyczne, bieg promieni, konstrukcje obrazów, wady wzroku i przyrządy optyczne oraz zjawiska falowe wymagane na sprawdzianach.
1. Dlaczego Księżyc, mimo że świeci jasno na nocnym niebie, w fizyce nie jest zaliczany do świecących źródeł światła (źródeł pierwotnych)?
1. Dlaczego Księżyc, mimo że świeci jasno na nocnym niebie, w fizyce nie jest zaliczany do świecących źródeł światła (źródeł pierwotnych)?
Ponieważ świeci wyłącznie w nocy, gdy Słońce gaśnie
Ponieważ porusza się po orbicie eliptycznej wokół Ziemi, przez co raz znajduje się bliżej, a raz dalej od obserwatora na Ziemi
Ponieważ świeci światłem zmagazynowanym w skałach w ciągu dnia na zasadzie fosforescencji
Ponieważ sam nie wytwarza światła, lecz jedynie rozprasza i odbija padające światło słoneczne (jest ciałem oświetlonym)
2. W jakich warunkach za oświetlonym, nieprzezroczystym przedmiotem powstaje obszar półcienia?
2. W jakich warunkach za oświetlonym, nieprzezroczystym przedmiotem powstaje obszar półcienia?
Tylko wtedy, gdy źródło światła jest ściśle punktowe i znajduje się bardzo blisko przedmiotu
W każdych warunkach, bez względu na rodzaj i rozmiary źródła światła
Gdy źródło światła ma skończone rozmiary przestrzenne (jest źródłem rozciągłym)
Wyłącznie wtedy, gdy światło ulega załamaniu w soczewce rozpraszającej
3. Promień światła pada na idealnie gładkie zwierciadło płaskie pod kątem $30^\circ$ do jego powierzchni. Ile wynosi kąt odbicia $\beta$ mierzony zgodnie z prawem odbicia światła?
3. Promień światła pada na idealnie gładkie zwierciadło płaskie pod kątem $30^\circ$ do jego powierzchni. Ile wynosi kąt odbicia $\beta$ mierzony zgodnie z prawem odbicia światła?
$\beta = 30^\circ$
$\beta = 45^\circ$
$\beta = 60^\circ$
$\beta = 90^\circ$
4. Stoisz w odległości $1{,}5\text{ m}$ przed pionowym lustrem płaskim. W jakiej odległości od Ciebie powstaje Twój pozorny obraz w tym lustrze?
4. Stoisz w odległości $1{,}5\text{ m}$ przed pionowym lustrem płaskim. W jakiej odległości od Ciebie powstaje Twój pozorny obraz w tym lustrze?
W odległości $3{,}0\text{ m}$ od Ciebie, o tej samej wielkości co Ty
W odległości $1{,}5\text{ m}$ od Ciebie, pomniejszony dwukrotnie
W odległości $0{,}75\text{ m}$ od Ciebie, powiększony
Dokładnie na powierzchni tafli lustra (w odległości $1{,}5\text{ m}$)
5. Zwierciadło kuliste wklęsłe ma promień krzywizny równy $R = 40\text{ cm}$. W jakiej odległości od wierzchołka tego zwierciadła znajduje się jego ognisko $F$?
5. Zwierciadło kuliste wklęsłe ma promień krzywizny równy $R = 40\text{ cm}$. W jakiej odległości od wierzchołka tego zwierciadła znajduje się jego ognisko $F$?
$f = 80\text{ cm}$
$f = 40\text{ cm}$
$f = 20\text{ cm}$
$f = 10\text{ cm}$
6. Jak po odbiciu od zwierciadła kulistego wklęsłego biegnie promień, który przed odbiciem padał równolegle do głównej osi optycznej?
6. Jak po odbiciu od zwierciadła kulistego wklęsłego biegnie promień, który przed odbiciem padał równolegle do głównej osi optycznej?
Po odbiciu przechodzi przez ognisko $F$ tego zwierciadła
Odbija się z powrotem dokładnie po tej samej linii do nieskończoności
Biegnie dalej równolegle do osi optycznej bez odchylenia
Odbija się prostopadle w kierunku środka krzywizny $S$
7. Jakie cechy ma obraz przedmiotu rzeczywistego uzyskany w zwierciadle kulistym wypukłym (takim jak wypukłe lustro drogowe na skrzyżowaniu)?
7. Jakie cechy ma obraz przedmiotu rzeczywistego uzyskany w zwierciadle kulistym wypukłym (takim jak wypukłe lustro drogowe na skrzyżowaniu)?
Rzeczywisty, odwrócony i powiększony
Rzeczywisty, prosty i pomniejszony
Pozorny, prosty i pomniejszony
Pozorny, odwrócony i powiększony
8. Przedmiot umieszczono przed zwierciadłem kulistym wklęsłym w odległości mniejszej niż ogniskowa ($x < f$). Jaki obraz powstanie w tym przypadku (tzw. lusterko kosmetyczne powiększające)?
8. Przedmiot umieszczono przed zwierciadłem kulistym wklęsłym w odległości mniejszej niż ogniskowa ($x < f$). Jaki obraz powstanie w tym przypadku (tzw. lusterko kosmetyczne powiększające)?
Rzeczywisty, odwrócony i pomniejszony
Pozorny, prosty i powiększony
Rzeczywisty, prosty i powiększony
Obraz nie powstaje wcale (promienie po odbiciu są idealnie równoległe)
9. Co jest bezpośrednią przyczyną fizyczną zjawiska załamania światła (refrakcji) przy przejściu promienia z powietrza do wody?
9. Co jest bezpośrednią przyczyną fizyczną zjawiska załamania światła (refrakcji) przy przejściu promienia z powietrza do wody?
Zmiana częstotliwości drgań fali świetlnej w wodzie
Całkowite pochłonięcie promieniowania ultrafioletowego na powierzchni wody
Polaryzacja światła na skutek zderzeń ze strumieniem elektronów
Zmiana prędkości rozchodzenia się fali świetlnej w nowym ośrodku
10. Promień światła przechodzi ukośnie ze szkła do powietrza (z ośrodka o mniejszej prędkości światła do ośrodka o większej prędkości). W którą stronę załamuje się ten promień?
10. Promień światła przechodzi ukośnie ze szkła do powietrza (z ośrodka o mniejszej prędkości światła do ośrodka o większej prędkości). W którą stronę załamuje się ten promień?
Do normalnej (kąt załamania $\beta$ jest mniejszy od kąta padania $\alpha$)
Nie zmienia kierunku, biegnie idealnie po linii prostej
Zawsze ulega odbiciu pod kątem $90^\circ$ do granicy
Od normalnej (kąt załamania $\beta$ jest większy od kąta padania $\alpha$)
11. Kiedy może wystąpić zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia (CWO), na którym opiera się przesyłanie sygnałów w światłowodach?
11. Kiedy może wystąpić zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia (CWO), na którym opiera się przesyłanie sygnałów w światłowodach?
Gdy światło przechodzi z ośrodka gęstszego optycznie (wolniejszego) do rzadszego (szybszego) pod kątem padania większym od kąta granicznego ($\alpha > \alpha_{\text{gr}}$)
Wyłącznie wtedy, gdy światło przechodzi z ośrodka rzadszego optycznie do gęstszego (np. z powietrza do wody)
Przy dowolnym kącie padania, o ile tylko światło ma barwę zieloną
Tylko wtedy, gdy promień pada ściśle prostopadle do granicy ośrodków ($\alpha = 0^\circ$), ponieważ wtedy nie zmienia kierunku i cała jego energia wraca do ośrodka gęstszego
12. Soczewka skupiająca ma ogniskową równą $f = 25\text{ cm} = 0{,}25\text{ m}$. Ile wynosi jej zdolność skupiająca $Z$?
12. Soczewka skupiająca ma ogniskową równą $f = 25\text{ cm} = 0{,}25\text{ m}$. Ile wynosi jej zdolność skupiająca $Z$?
$Z = +0{,}25\text{ dpt}$
$Z = +2{,}5\text{ dpt}$
$Z = +4\text{ dpt}$
$Z = -4\text{ dpt}$
13. Czym różni się cienka soczewka rozpraszająca (dwuwklęsła) od soczewki skupiającej (dwuwypukłej) znajdującej się w powietrzu?
13. Czym różni się cienka soczewka rozpraszająca (dwuwklęsła) od soczewki skupiającej (dwuwypukłej) znajdującej się w powietrzu?
Jest grubsza w środku niż na brzegach i ma dodatnią zdolność skupiającą
Posiada ognisko rzeczywiste i skupia promienie równoległe w jednym punkcie za soczewką, zupełnie jak szkło powiększające
Jest cieńsza w środku niż na brzegach, posiada ognisko pozorne i ujemną zdolność skupiającą ($Z < 0$)
Zawsze tworzy na ekranie powiększony obraz rzeczywisty
14. Przedmiot umieszczono przed soczewką skupiającą w odległości równej podwójnej ogniskowej ($x = 2f$). W jakiej odległości $y$ za soczewką powstanie ostry obraz i jakiej będzie wielkości?
14. Przedmiot umieszczono przed soczewką skupiającą w odległości równej podwójnej ogniskowej ($x = 2f$). W jakiej odległości $y$ za soczewką powstanie ostry obraz i jakiej będzie wielkości?
$y = f$, obraz będzie pomniejszony dwukrotnie
$y = 2f$, obraz będzie odwrócony i tej samej wielkości co przedmiot ($p = 1$)
$y = 4f$, obraz będzie powiększony czterokrotnie
Promienie po przejściu przez soczewkę pobiegną równolegle do siebie, więc żaden obraz nie powstanie
15. W jakiej odległości $x$ od soczewki skupiającej należy umieścić mały znaczek pocztowy, aby soczewka zadziałała jako lupa dająca obraz prosty i powiększony?
15. W jakiej odległości $x$ od soczewki skupiającej należy umieścić mały znaczek pocztowy, aby soczewka zadziałała jako lupa dająca obraz prosty i powiększony?
W odległości większej niż podwójna ogniskowa ($x > 2f$)
Dokładnie w ognisku ($x = f$)
W odległości mniejszej niż ogniskowa ($x < f$)
Odległość nie ma znaczenia, soczewka skupiająca zawsze powiększa obraz
16. Jakie cechy ma obraz przedmiotu rzeczywistego wytworzony przez cienką soczewkę rozpraszającą, niezależnie od odległości $x$ przedmiotu od tej soczewki?
16. Jakie cechy ma obraz przedmiotu rzeczywistego wytworzony przez cienką soczewkę rozpraszającą, niezależnie od odległości $x$ przedmiotu od tej soczewki?
Pozorny, prosty i pomniejszony
Rzeczywisty, odwrócony i powiększony
Rzeczywisty, prosty i powiększony
Pozorny, odwrócony i tej samej wielkości
17. Jaki obraz obserwowanego z daleka przedmiotu powstaje na siatkówce zdrowego ludzkiego oka?
17. Jaki obraz obserwowanego z daleka przedmiotu powstaje na siatkówce zdrowego ludzkiego oka?
Rzeczywisty, odwrócony i pomniejszony
Pozorny, prosty i powiększony
Rzeczywisty, prosty i naturalnej wielkości
Pozorny, odwrócony i powiększony
18. Na czym polega zjawisko akomodacji oka, gdy przenosimy wzrok z odległego horyzontu na trzymany blisko w dłoni ekran telefonu?
18. Na czym polega zjawisko akomodacji oka, gdy przenosimy wzrok z odległego horyzontu na trzymany blisko w dłoni ekran telefonu?
Mięśnie oka oddalają siatkówkę w głąb czaszki
Mięsień rzęskowy napina się, a elastyczna soczewka oczna staje się bardziej wypukła (jej ogniskowa maleje)
Rogówka spłaszcza się całkowicie, zwiększając swój promień krzywizny i wyraźnie zmniejszając zdolność skupiającą oka
Źrenica zamyka się hermetycznie, odcinając całe światło
19. Osoba dobrze widzi przedmioty z bliska, ale niewyraźnie widzi tablicę i znaki drogowe w oddali, ponieważ promienie ogniskują się przed siatkówką jej oka. Jaka to wada wzroku i jakich soczewek okularowych wymaga?
19. Osoba dobrze widzi przedmioty z bliska, ale niewyraźnie widzi tablicę i znaki drogowe w oddali, ponieważ promienie ogniskują się przed siatkówką jej oka. Jaka to wada wzroku i jakich soczewek okularowych wymaga?
Dalekowzroczność; koryguje się soczewkami skupiającymi („plusami”)
Krótkowzroczność; koryguje się soczewkami skupiającymi („plusami”)
Astygmatyzm; koryguje się zwierciadłem wklęsłym
Krótkowzroczność; koryguje się soczewkami rozpraszającymi („minusami”)
20. Z jakich dwóch podstawowych układów optycznych składa się mikroskop optyczny i jaką rolę pełni każdy z nich?
20. Z jakich dwóch podstawowych układów optycznych składa się mikroskop optyczny i jaką rolę pełni każdy z nich?
Ze zwierciadła wklęsłego i soczewki rozpraszającej
Z obiektywu (tworzącego powiększony obraz rzeczywisty) oraz okularu (działającego jak lupa dająca powiększony obraz pozorny)
Z dwóch soczewek rozpraszających o jednakowej ogniskowej
Z pryzmatu rozszczepiającego światło na barwy oraz z przesłony otworkowej, która wyostrza obraz preparatu wewnątrz tubusu
21. Jaki rodzaj obrazu tworzy obiektyw aparatu fotograficznego na matrycy cyfrowej podczas fotografowania odległego krajobrazu?
21. Jaki rodzaj obrazu tworzy obiektyw aparatu fotograficznego na matrycy cyfrowej podczas fotografowania odległego krajobrazu?
Pozorny, powiększony i prosty
Rzeczywisty, pomniejszony i odwrócony
Pozorny, pomniejszony i odwrócony
Rzeczywisty, powiększony i prosty
22. Dlaczego podczas rozszczepienia światła białego w szklanym pryzmacie światło fioletowe odchyla się (załamuje) silniej niż światło czerwone?
22. Dlaczego podczas rozszczepienia światła białego w szklanym pryzmacie światło fioletowe odchyla się (załamuje) silniej niż światło czerwone?
Ponieważ światło fioletowe ma w szkle mniejszą prędkość niż czerwone, więc współczynnik załamania szkła dla fioletu jest większy
Ponieważ fotony światła czerwonego mają większą energię, dzięki czemu nie ulegają załamaniu w szkle i biegną przez pryzmat prosto
Ponieważ szkło całkowicie pochłania czerwień i przepuszcza wyłącznie fiolet
Ponieważ światło czerwone ulega zjawisku całkowitego wewnętrznego odbicia
23. W ciemnym pokoju oświetlono dojrzałego, soczyście czerwonego pomidora wyłącznie czystym, monochromatycznym światłem zielonym. Jaką barwę będzie miał ten pomidor dla obserwatora?
23. W ciemnym pokoju oświetlono dojrzałego, soczyście czerwonego pomidora wyłącznie czystym, monochromatycznym światłem zielonym. Jaką barwę będzie miał ten pomidor dla obserwatora?
Jaskrawozieloną, ponieważ skórka pomidora odbija całe padające na nią światło zielone i wysyła je do oka
Czerwoną, ponieważ naturalna barwa pigmentu skórki pomidora nie zależy od oświetlenia
Żółtą, w wyniku optycznego zmieszania barwy czerwonej skórki z padającym światłem zielonym
Prawie czarną (bardzo ciemną), ponieważ czerwona skórka pochłania barwę zieloną i nie ma czego odbić
24. Czym z punktu widzenia fizyki jest światło i w jakim ośrodku może się rozchodzić?
24. Czym z punktu widzenia fizyki jest światło i w jakim ośrodku może się rozchodzić?
Jest falą mechaniczną drgań cząsteczek powietrza, dlatego nie może rozchodzić się ani w próżni kosmicznej, ani w głębi wody
Jest falą elektromagnetyczną (drganiami powiązanych pól: elektrycznego i magnetycznego) i może rozchodzić się w próżni kosmicznej
Jest strumieniem cieplnym cząsteczek elementarnych wymagającym stałego przewodnika
Jest falą podłużną drgań ciśnienia gazu
25. Które z poniższych fal elektromagnetycznych charakteryzują się najkrótszą długością fali ($\lambda$) i zarazem najwyższą częstotliwością ($f$)?
25. Które z poniższych fal elektromagnetycznych charakteryzują się najkrótszą długością fali ($\lambda$) i zarazem najwyższą częstotliwością ($f$)?
Fale radiowe UKF
Promieniowanie podczerwone (IR)
Światło widzialne (VIS)
Promieniowanie gamma ($\gamma$)
26. Fala świetlna o częstotliwości $f$ i długości $\lambda$ w próżni wpada do wody, gdzie jej prędkość maleje z $c$ do $v = c / 1{,}33$. Co dzieje się z częstotliwością i długością fali w wodzie?
26. Fala świetlna o częstotliwości $f$ i długości $\lambda$ w próżni wpada do wody, gdzie jej prędkość maleje z $c$ do $v = c / 1{,}33$. Co dzieje się z częstotliwością i długością fali w wodzie?
Częstotliwość $f$ maleje, a długość fali $\lambda$ pozostaje stała
Zarówno częstotliwość $f$, jak i długość fali $\lambda$ rosną, ponieważ w wodzie światło rozchodzi się z większą prędkością niż w powietrzu
Obie wielkości ulegają podwojeniu na skutek ciśnienia hydrostatycznego
Częstotliwość $f$ nie zmienia się (zależy tylko od źródła), natomiast długość fali $\lambda$ maleje proporcjonalnie do spadku prędkości
27. W jakich warunkach zjawisko dyfrakcji (ugięcia fali świetlnej na szczelinie lub krawędzi przeszkody) staje się wyraźne i łatwo obserwowalne?
27. W jakich warunkach zjawisko dyfrakcji (ugięcia fali świetlnej na szczelinie lub krawędzi przeszkody) staje się wyraźne i łatwo obserwowalne?
Tylko wtedy, gdy szerokość szczeliny jest tysiące razy większa od długości fali ($d \gg \lambda$)
Gdy rozmiary szczeliny są porównywalne z długością fali światła ($d \approx \lambda$)
W dowolnych warunkach, np. przy przejściu światła przez otwarte drzwi lub okno pokoju
Tylko wtedy, gdy światło pada na idealnie wypolerowane lustro płaskie
28. Dlaczego spód płyty DVD lub CD oświetlony białym światłem z żarówki lśni wielobarwnymi refleksami tęczy?
28. Dlaczego spód płyty DVD lub CD oświetlony białym światłem z żarówki lśni wielobarwnymi refleksami tęczy?
Płyta pokryta jest warstwą fluorescencyjnego barwnika chemicznego
Gęsto rozmieszczone ścieżki z mikrorowkami działają jak odbiciowa siatka dyfrakcyjna rozdzielająca fale o różnych długościach pod różnymi kątami
Promienie świetlne ulegają wewnątrz warstwy poliwęglanu polaryzacji magnetycznej, która rozdziela je na poszczególne barwy widma światła białego
Jest to złudzenie wzrokowe wynikające ze zmęczenia oka patrzącego na błyszczący plastik
29. Co wykazało słynne historyczne doświadczenie Thomasa Younga z dwiema wąskimi szczelinami oświetlonymi światłem spójnym?
29. Co wykazało słynne historyczne doświadczenie Thomasa Younga z dwiema wąskimi szczelinami oświetlonymi światłem spójnym?
Że światło ma falową naturę, ponieważ fale ze szczelin nakładają się (interferują), dając na ekranie obraz naprzemiennych jasnych i ciemnych prążków
Że światło składa się ze sztywnych cząstek, które sprężyście odbijają się od krawędzi obu szczelin, przez co na ekranie tworzą się jasne i ciemne prążki
Że prędkość rozchodzenia się światła zależy od natężenia dźwięku w powietrzu
Że w próżni światło zawsze rozprasza się i nigdy nie dociera do ekranu
30. Jakie zjawisko fizyczne odpowiada za powstawanie zmiennych, tęczowych barw na powierzchni bańki mydlanej lub plamy benzyny na mokrym asfalcie?
30. Jakie zjawisko fizyczne odpowiada za powstawanie zmiennych, tęczowych barw na powierzchni bańki mydlanej lub plamy benzyny na mokrym asfalcie?
Interferencja fal świetlnych odbitych od przedniej oraz od tylnej powierzchni bardzo cienkiej przezroczystej błonki
Rozszczepienie światła w drobnych kropelkach cieczy zawieszonych w powietrzu, identyczne jak w tęczy powstającej na deszczu po burzy
Załamanie światła na zakrzywionej ściance bańki, działającej jak miniaturowa soczewka skupiająca
Całkowite wewnętrzne odbicie światła w soczewce oka obserwatora