text: {"text": [{"text": "Измерение мощности излучения, попадающего на солнечную батарею, производится с помощью амперметра."}, {"balls": {"number": "A1", "exponent": null}, "text": "Определите зависимость коэффициента отражения лазерного излучения при переходе из среды с большим коэффициентом преломления (параллелепипеда) в среду с меньшим показателем преломления (воздух) от угла падения."}, {"balls": {"number": "A2", "exponent": null}, "text": "Оцените погрешность измеряемых величин."}]}
answer: [{"condition": "Определите зависимость коэффициента отражения лазерного излучения при переходе из среды с большим коэффициентом преломления (параллелепипеда) в среду с меньшим показателем преломления (воздух) от угла падения. Определите локальный минимум зависимости (исключая нулевой угол падения).
  
  
  
                  
              
              
  
  
  
                          
   Мощность лазерного излучения измеряется с помощью солнечной батареи и мультиметра. Мультиметр подключается к солнечной батарее в режиме амперметра. При каждом измерении необходимо также измерять величину тока короткого замыкания создаваемого фоновой засветкой солнечной батареи.Для получения необходимой зависимости будем использовать следующую схему:
  
  
  
  
  
                          
   Измерение величины углов падения из воздуха в стекло $(\alpha)$ проводится с помощью транспортира. Удобнее всего навести лазер так, чтобы он проходил по центру листа по определенной оси (например, $0^\circ$). Вращается при этом сам параллелепипед. Очень важно выровнять луч лазера по горизонтальной плоскости, чтобы все лучи в дальнейшем шли вдоль этой плоскости. Для этого нужно использовать миллиметровку, добиваясь того, чтобы луч лазера светил на одном расстоянии от края на любой дистанции до листа миллиметровки.
  
  
                          
   Для получения коэффициента отражения лазерного излучения при переходе из параллелепипеда в воздух, необходимо измерить мощность падающего излучения $I_0$, мощность излучения отраженного от первого раздела сред $I_1$  и мощность излучения прошедшего через параллелепипед $I_2$ . Искомый коэффициент отражения вычисляется по формуле:\[R = 1- \frac{I_2}{I_0 - I_1}\]При свечении в малую грань угол $\beta$ практически всегда будет больше или равен критического угла отражения, так что такая схема годится для измерения углов примерно от $40^\circ$ до $50^\circ$.Величина угла $\beta$ может быть найдена как прямым измерением (с помощью миллиметровки), так и пересчетом, измеряя угол $\alpha$ и вычисляя угол $\beta$ по формуле Снеллиуса. Для этого, однако, нужно найти коэффициент преломления $n$, который равен $1.5$ для данного материала.Результаты измерений занесем в таблицу:
  
  
  
  Ответ: 
                      
   
  $\alpha$$\beta$$I_0,~ мкА$$I_1,~ мкА$$I_{1засв}, ~мкА$$I_2,~ мкА$$I_{2засв}, ~мкА$$R$106.661327357240.0362013.261333957040.0392516.4613301057440.0393019.5613261057550.0453522.5613241057740.0434025.461317758440.0384528.161313859040.0365030.76139759850.0295533.16138760340.0216035.36138560340.0186537.261312657840.0547038.861325655740.0697540.161364550850.0928041.0613138534550.2928541.6613128528550.429
  
  
  
  Ответ: 
                       
  
      
          
  
  
                          
   Область, где $R$ стремится к единице, соответствует критическому углу отражения.
  
  
  
  Ответ: 
                      
   Минимум в диапазоне $35^\circ \pm 2^\circ $", "solution": {"text": "Мощность лазерного излучения измеряется с помощью солнечной батареи и мультиметра. Мультиметр подключается к солнечной батарее в режиме амперметра. При каждом измерении необходимо также измерять величину тока короткого замыкания создаваемого фоновой засветкой солнечной батареи.Для получения необходимой зависимости будем использовать следующую схему: <img_1> Измерение величины углов падения из воздуха в стекло $(\alpha)$ проводится с помощью транспортира. Удобнее всего навести лазер так, чтобы он проходил по центру листа по определенной оси (например, $0^\circ$). Вращается при этом сам параллелепипед. Очень важно выровнять луч лазера по горизонтальной плоскости, чтобы все лучи в дальнейшем шли вдоль этой плоскости. Для этого нужно использовать миллиметровку, добиваясь того, чтобы луч лазера светил на одном расстоянии от края на любой дистанции до листа миллиметровки. Для получения коэффициента отражения лазерного излучения при переходе из параллелепипеда в воздух, необходимо измерить мощность падающего излучения $I_0$, мощность излучения отраженного от первого раздела сред $I_1$ и мощность излучения прошедшего через параллелепипед $I_2$ . Искомый коэффициент отражения вычисляется по формуле:\[R = 1- \frac{I_2}{I_0 - I_1}\]При свечении в малую грань угол $\beta$ практически всегда будет больше или равен критического угла отражения, так что такая схема годится для измерения углов примерно от $40^\circ$ до $50^\circ$.Величина угла $\beta$ может быть найдена как прямым измерением (с помощью миллиметровки), так и пересчетом, измеряя угол $\alpha$ и вычисляя угол $\beta$ по формуле Снеллиуса. Для этого, однако, нужно найти коэффициент преломления $n$, который равен $1.5$ для данного материала.Результаты измерений занесем в таблицу: Область, где $R$ стремится к единице, соответствует критическому углу отражения. | $\\alpha$ | $\\beta$ | $I\_0,\~ мкА$ | $I\_1,\~ мкА$ | $I\_{1засв}, \~мкА$ | $I\_2,\~ мкА$ | $I\_{2засв}, \~мкА$ | $R$ | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | 10 | 6\.6 | 613 | 27 | 3 | 572 | 4 | 0\.036 | | 20 | 13\.2 | 613 | 33 | 9 | 570 | 4 | 0\.039 | | 25 | 16\.4 | 613 | 30 | 10 | 574 | 4 | 0\.039 | | 30 | 19\.5 | 613 | 26 | 10 | 575 | 5 | 0\.045 | | 35 | 22\.5 | 613 | 24 | 10 | 577 | 4 | 0\.043 | | 40 | 25\.4 | 613 | 17 | 7 | 584 | 4 | 0\.038 | | 45 | 28\.1 | 613 | 13 | 8 | 590 | 4 | 0\.036 | | 50 | 30\.7 | 613 | 9 | 7 | 598 | 5 | 0\.029 | | 55 | 33\.1 | 613 | 8 | 7 | 603 | 4 | 0\.021 | | 60 | 35\.3 | 613 | 8 | 5 | 603 | 4 | 0\.018 | | 65 | 37\.2 | 613 | 12 | 6 | 578 | 4 | 0\.054 | | 70 | 38\.8 | 613 | 25 | 6 | 557 | 4 | 0\.069 | | 75 | 40\.1 | 613 | 64 | 5 | 508 | 5 | 0\.092 | | 80 | 41\.0 | 613 | 138 | 5 | 345 | 5 | 0\.292 | | 85 | 41\.6 | 613 | 128 | 5 | 285 | 5 | 0\.429 |"}, "answer": {"answers": ["Ответ: | $\\alpha$ | $\\beta$ | $I\_0,\~ мкА$ | $I\_1,\~ мкА$ | $I\_{1засв}, \~мкА$ | $I\_2,\~ мкА$ | $I\_{2засв}, \~мкА$ | $R$ | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | 10 | 6\.6 | 613 | 27 | 3 | 572 | 4 | 0\.036 | | 20 | 13\.2 | 613 | 33 | 9 | 570 | 4 | 0\.039 | | 25 | 16\.4 | 613 | 30 | 10 | 574 | 4 | 0\.039 | | 30 | 19\.5 | 613 | 26 | 10 | 575 | 5 | 0\.045 | | 35 | 22\.5 | 613 | 24 | 10 | 577 | 4 | 0\.043 | | 40 | 25\.4 | 613 | 17 | 7 | 584 | 4 | 0\.038 | | 45 | 28\.1 | 613 | 13 | 8 | 590 | 4 | 0\.036 | | 50 | 30\.7 | 613 | 9 | 7 | 598 | 5 | 0\.029 | | 55 | 33\.1 | 613 | 8 | 7 | 603 | 4 | 0\.021 | | 60 | 35\.3 | 613 | 8 | 5 | 603 | 4 | 0\.018 | | 65 | 37\.2 | 613 | 12 | 6 | 578 | 4 | 0\.054 | | 70 | 38\.8 | 613 | 25 | 6 | 557 | 4 | 0\.069 | | 75 | 40\.1 | 613 | 64 | 5 | 508 | 5 | 0\.092 | | 80 | 41\.0 | 613 | 138 | 5 | 345 | 5 | 0\.292 | | 85 | 41\.6 | 613 | 128 | 5 | 285 | 5 | 0\.429 | Ответ: $\alpha$$\beta$$I_0,~ мкА$$I_1,~ мкА$$I_{1засв}, ~мкА$$I_2,~ мкА$$I_{2засв}, ~мкА$$R$106.661327357240.0362013.261333957040.0392516.4613301057440.0393019.5613261057550.0453522.5613241057740.0434025.461317758440.0384528.161313859040.0365030.76139759850.0295533.16138760340.0216035.36138560340.0186537.261312657840.0547038.861325655740.0697540.161364550850.0928041.0613138534550.2928541.6613128528550.429", "<img_0>  Область, где $R$ стремится к единице, соответствует критическому углу отражения.", "Ответ: Минимум в диапазоне $35^\circ \pm 2^\circ $"]}, "number_part": "", "exponent_part": null}, {"condition": "Оцените погрешность измеряемых величин. ", "solution": {"text": ""}, "answer": {"answers": ["Ответ: Погрешность измерения $I$ — примерно $1~ мкА$, из-за неровностей поверхности солнечного элемента и разного угла ориентации при измерениях. Отсюда, относительная погрешность $R$ примерно $3\%$. Погрешность угла $\beta$ определяется погрешностью измерения $n$, если вычислять его по формуле Снеллиуса, и равна примерно $5\%$."]}, "number_part": "A2", "exponent_part": "??"}]