Контрольная работа №5

Таблица вариантов

Вариант	Номера задач

501. В опыте Юнга расстояние между щелями равно 1 мм. Источники посылают свет с длиной волны 0,55 мкм. На расстоянии 2,5 м от щелей помещен экран. Какое количество интерференционных полос поместится на 1 см экрана вблизи его середины? Сделайте чертеж.

502. В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми источниками

0,3 мм. Они расположены на расстоянии 2 м от экрана. Длина световой волны

0,6 мкм. Найти ширину светлых полос. Показать схему образования интерференции.

503. Расстояние от бипризмы Френеля до узкой щели и до экрана соответственно равны а = 30 см, b = 1,5 м. Бипризма стеклянная (n=1,5) с преломляющим углом

j =20΄. Определить длину световой волны, если ширина интерференционных полос Dx =0,65 мм.

504. В опыте Юнга расстояние от щелей до экрана равно 5 м. Определить угловое расстояние между соседними светлыми полосами, если третья светлая полоса на экране отстоит от центра интерференционной картины на 7 мм. Сделайте соответствующий чертеж.

505. Во сколько раз изменится ширина интерференционной полосы на экране в опыте с зеркалами Френеля, если красный светофильтр (0,75мкм) заменить на фиолетовый (0,45 мкм)?

506. Белый свет падает на мыльную пленку (n = 1.33) под углом 30°. Какую наименьшую толщину должна иметь пленка, чтобы отраженные лучи имели желтую окраску (l = 0.6 мкм)?

507. Свет с длиной волны l= 0.55 мкм падает нормально на поверхность стеклянного клина. В отраженном свете наблюдают систему интерференционных полос, причем расстояние между соседними темными полосами Dx=0,21 мм. Определить угол между гранями клина.

508. Плосковыпуклая стеклянная линза с радиусом кривизны сферической поверхности 12,5 см прижата к стеклянной пластинке выпуклой стороной. Диаметры десятого и пятнадцатого темных колец Ньютона в отраженном свете равны соответственно 1,00 мм и 1,50 мм. Определить длину волны света.

509. Пространство между пластинкой и линзой в установке для получения колец Ньютона заполнено сероуглеродом. Показатели преломления линзы, сероуглерода и пластинки равны соответственно 1,50; 1,63 и 1,70. Радиус кривизны сферической поверхности линзы 1м. Определить радиус пятого кольца Ньютона в отраженном свете с длиной волны 0,5 мкм.

510. В интерферометре Жамена на пути интерферирующих лучей помещаются две одинаковой длины трубки с воздухом. При замене одной из них такой же трубкой с кислородом интерференционная картина на экране смещается на четыре полосы при λ=0,5 мкм. Определить длину трубки, если показатель преломления воздуха n₁=1.000292, а кислорода n₂=1.000272.

511. От монохроматического источника с длиной волны 0,5 мкм, находящегося в 1,4 м от диафрагмы с круглым отверстием радиусом 1,2 мм падает сферическая волна. На ширине отверстия укладывается четыре зоны Френеля. Найти расстояние от диафрагмы до точки наблюдения.

512. Каково отношение площадей 6-й и 5-й зон Френеля для плоского фронта с длиной волны 0,5 мкм, если экран расположен в 1 м от фронта волны. Найдите разность радиусов указанных зон.

513. Какой должна быть ширина щели, чтобы первый дифракционный минимум наблюдался под углом 90° при освещении: а) красным светом с длиной волны 760 нм; б) синим светом с длиной волны 440 нм?

514. Дифракционная решетка состоит из непрозрачных штрихов шириной b = 2,5 мкм, разделенных прозрачными участками шириной а =2,5 мкм. Какую толщину h должна иметь плоскопараллельная пластина из стекла (n=1,5), чтобы в ней максимум третьего порядка для l=600 нм наблюдался в отраженном свете под тем же углом, что и в дифракционной решетке?

515. Период дифракционной решетки d = 0,005 мм. Определить число наблюдаемых главных максимумов в спектре дифракционной решетки для l₁=760 нм и l₂= 440 нм.

516. Найти радиус 5-й зоны Френеля, если расстояние от источника до зонной пластинки равно 10 м, а расстояние от пластинки до экрана равно 15 м. Длина волны падающего света 0,45 мкм.

517. Зонная пластинка дает изображение источника, удаленного от него на 1 м на расстоянии 0,5 м от своей поверхности. Где получится изображение источника, если его удалить в бесконечность?

518. На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Его направление на четвертую полосу составляет 2°12'. Определить количество длин волн, укладывающихся на ширине щели.

519. Узкий параллельный пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на грань кристалла, расстояние между атомными плоскостями которого 0,3 нм. Определить длину волны рентгеновского излучения, если под углом 30° к плоскости грани кристалла наблюдается дифракционный максимум первого порядка.

520. Дифракционная решетка имеет N=1000 штрихов и постоянную d=10 мкм. Определить: 1) угловую дисперсию для угла дифракции j=30° в спектре третьего порядка; 2) разрешающую способность дифракционной решетки в спектре пятого порядка.

521. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, прошедшего два николя, расположенных так, что угол между их главными плоскостями равен 60°, а в каждом из николей теряется 10 % интенсивности падающего на него света.

522. Пластинка кварца толщиной в 1 мм, вырезанная перпендикулярно к оптической оси, помещена между параллельными николями. Для некоторой длины волны угол поворота плоскости поляризации равен 20°. При какой толщине кварца свет данной длины будет полностью поглощен?

523. Естественный свет падает под углом Брюстера из воздуха на поверхность стекла (n=1,5). Найти интенсивность отраженного света, приняв за единицу интенсивность падающего света.

524. Найти коэффициент пропускания при нормальном падении света из воздуха на стекло с показателем преломления 1,5. Считать, что поглощения нет.

525. Какую минимальную разность показателей преломления Dn право- и левополяризованных по кругу лучей (l=589,3 нм) можно обнаружить при слое вещества L=30 см, если измерять угол поворота плоскости поляризации с точностью до 1°?

526. Пучок света, идущий в стеклянном сосуде с глицерином, отражается от дна сосуда. При каком угле падения отраженный луч будет максимально поляризован?

527. Определить, под каким углом к горизонту должно находится Солнце, чтобы лучи, отраженные от поверхности озера, были максимально поляризованы.

528. Определить степень поляризации частично поляризованного света, если амплитуда светового вектора, соответствующая максимальной интенсивности света, в 3 раза больше амплитуды, соответствующей его минимальной интенсивности.

529. Определить массовую концентрацию глюкозы в трубке длиной 20см., поворачивающей плоскость поляризации на угол 18°. Константа прибора

0,06 град·см³ / г.

530. Кристаллическая пластинка из исландского шпата с наименьшей толщиной d = 0,86 мкм служит пластинкой в четверть длины волны для l = 0,59мкм. Определить разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей.

531. При какой скорости релятивистская масса частицы в 3 раза больше ее массы покоя?

532. Протон имеет импульс 931МэВ/с. Какую кинетическую энергию необходимо сообщить протону, чтобы его релятивистский импульс возрос вдвое?

533. Скорость электрона составляет 0,9 скорости света в вакууме. Зная энергию покоя электрона в МэВ, определить в тех же единицах его кинетическую энергию.

534. Найти импульс фотона видимого света (λ = 0,5 мкм). Сравнить его с импульсом молекулы водорода при комнатной температуре 20˚С. Масса молекулы водорода 2,35·10^-27 кг.

535. С какой скоростью движется электрон, если его кинетическая энергия равна 1,78 МэВ?

536. На сколько процентов увеличится масса электрона после прохождения им в ускоряющем поле разности потенциалов 1,55·10⁶ В?

537. Протон проходит поле с ускоряющей разностью потенциалов 9,5·10⁵В. Чему равна его конечная скорость, полная и кинетическая энергия?

538. Электрон движется со скоростью 0,97с, где с - скорость света в вакууме. Навстречу ему движется протон со скоростью 0,5 с. Определить скорость их относительного движения. Во сколько раз отличаются их кинетические энергии?

539. Какой кинетической энергией обладает электрон, двигаясь со скоростью 2,9·10⁸ м/с?

540. В черенковском счетчике из каменной соли релятивистские протоны излучают в фиолетовом участке спектра в конусе с раствором 98º20'. Определить кинетическую энергию протонов. Длина волны фиолетовых лучей 0,4 мкм. Коэффициент преломления для этого участка спектра 1,54.

541. Определить температуру и интегральную излучательность абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны l_max =400нм.

542. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра

( l₁ =780нм ) на фиолетовую ( l₂ =390нм )

543. Начальная температура тела 150°C. На сколько градусов нужно повысить температуру тела, чтобы суммарная мощность излучения увеличилась в 5раз? Излучение тела считать близким к абсолютно черному.

544. Какое количество теплоты в 1с нужно подводить к свинцовому шарику радиусом 4 см, чтобы поддерживать его температуру при 27° С. Температура окружающей среды – 23° С. Считать, что тепло теряется только вследствие излучения. Поглощательная способность свинца 0,5.

545. Определить количество теплоты, теряемое поверхностью расплавленной платины при 2000 К за 1 минуту, если площадь поверхности 100см². Коэффициент поглощения 0,8.

546. Металлическая поверхность площадью 15см², нагретая до температуры 3кК, излучает за 1 минуту 100кДж. Определите: а) энергию, излучаемую этой поверхностью за 1 час, считая ее абсолютно черной;

б) отношение энергетических светимостей этой поверхности и черного тела при данной температуре.

547. Определите температуру тела, при которой оно излучает в 10 раз больше, чем поглощает. Температура окружающей среды 27° С.

548. Считая, что тепловые потери обусловлены только излучением, определите, какую мощность необходимо подводить к медному шарику диаметром 2см, чтобы при температуре окружающей среды – 13° С поддерживать его температуру равной 27° С. Поглощательная способность меди 0,6.

549. Для вольфрамовой нити при температуре 2000° С, поглощательная способность 0,4. Определите радиационную температуру нити.

550. Максимум энергии излучения абсолютно черного тела приходится на длину волны 450 нм. Определить температуру и интегральную излучательность тела.

551. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении g- квантами с длиной волны l=0,5нм. Учесть зависимость скорости электронов от энергии фотонов.

552. Какая часть энергии фотона затрачивается на кинетическую энергию электрона, если красная граница фотоэффекта равна 307нм, а максимальная скорость электронов 2·10⁵ м/с?

553. На пластинку из цезия падает свет частотой 2·10¹⁴ Гц. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.

554. На поверхность металлической пластинки падает свет с длиной волны 310нм. Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающее напряжение 1,5 В. Определить работу выхода и максимальную скорость фотоэлектронов.

555. Красная граница фотоэффекта у рубидия 810 нм. Какую задерживающую разность потенциалов нужно приложить к фотоэлементу, чтобы задержать электроны, испускаемые рубидием при освещении его ультрафиолетовыми лучами (l=100 нм )?

556. Задерживающая разность потенциалов при облучении фотокатода видимым светом оказалась равной 1,2В. Было установлено, что минимальная длина света равнялась 400нм. Определить красную границу фотоэффекта.

557. Определить скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности серебра:

а)g-квантами с длиной волны 2,4 10^-2 нм;

б ) ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 0,12мкм.

558. На поверхность металла направляют ультрафиолетовое излучение с длиной волны равной l = 300нм? Известно, что минимальное задерживающее напряжение составляет 2,1В. Чему равна красная граница фотоэффекта для этого металла?

559. До какого максимального потенциала зарядится пластинка, покрытая цезием, при облучении ее лучами с длиной волны 0,4мкм?

560. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла0,4 мкм. Кинетическая энергия вырываемых электронов 2 эВ. Какая доля энергии падающих фотонов расходуется на работу выхода?

561. Определить длину волны, массу и импульс фотона с энергией 1МэВ. Во сколько раз масса этого фотона отличается от массы покоящегося электрона?

562. Давление монохроматического света (l=600 нм) на черную поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,1 мкПа. Определить число фотонов, падающих за 1 мин на поверхность 5 см².

563. Накаленная нить расположена вдоль оси цилиндра длиной 10 см и радиусом

4 см. Нить излучает световой поток мощностью 500 Вт. Считая световой поток симметричным относительно нити накала, определить давление света на поверхность цилиндра. Коэффициент отражения цилиндра 10 %.

564. Поток монохроматического света с длиной волны 600 нм падает нормально на пластинку площадью 10 см² и коэффициентом отражения 0,2. Сколько фотонов ежесекундно падает на пластину, если световое давление на неё составляет 10^-7 Па?

565. Монохроматическое излучение с длиной волны 500 нм падает нормально на плоскую зеркальную пластинку и давит на неё с силой 10 мН. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на эту пластинку.

566. Параллельный пучок монохроматического света частотой 2·10¹⁴ Гц падает на поверхность, производя на неё давление 0,2мкПа. Какова концентрация фотонов в световом потоке, если коэффициент отражения поверхности 0,3?

567. На идеально отражающую поверхность площадью 5см² за 2 минуты нормально падает монохроматический свет, энергия которого 6 Дж. Определите:а)облученность поверхности; б) световое давление на неё.

568. Определить световое давление стенки 200 -ватной лампочки, считая, что вся потребляемая мощность идет на излучение, и стенки лампочки отражают 20% падающего света. Считать лампочку сферическим сосудом радиусом 5 см.

569. Плоская световая волна интенсивностью J= 0.1 Вт/см² падает под углом 30°на плоскую отражающую поверхность с коэффициентом отражения 0,7. Используя квантовые представления определите нормальное давление, оказываемое светом на эту поверхность.

570. Давление монохроматического света с длиной волны 500 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излучению равно 0,1 Па. Определить число фотонов падающих на 1 см² этой поверхности за 10 сек.

571. Определите длину волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения под углом 60° длина волны рассеянного излучения оказалось равной 40 пм.

572. Узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на рассеивающее вещество. Оказывается, что длины волн рассеянного излучения под углами 60° и 120° отличаются в 1,5 раза. Определить длину волны падающего излучения, предполагая, что рассеяние происходит на свободных электронах.

573. Фотон с энергией 0,51 МэВ рассеялся под углом 120° на свободном электроне. Определить долю энергии фотона, приходящуюся на электрон отдачи.

574. Фотон с энергией 0,25 МэВрассеялся под углом 90° на свободном электроне. Определить кинетическую энергию электрона отдачи.

575. Фотон с длиной волны 0,5 пм рассеялся под углом 90° на первоначально покоившемся электроне. Определить: а) длину волны рассеянного фотона; б) импульс электрона отдачи.

576. Определить импульс электрона отдачи, если фотон с энергией 1,02 МэВ в результате рассеяния потерял половину своей энергии.

577. Определить максимальные изменения длины волны при комптоновском рассеянии света на свободных электронах и свободных протонах.

578. Определить угол, на который был рассеян квант с энергией 2,04 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи равна 1,02 МэВ.

579. Фотон с энергией 0,15 МэВ испытал рассеяние на покоившемся свободном электроне, в результате чего длина волны увеличилась на 3 пм. Найти угол, под которым вылетел электрон отдачи.

Дата добавления: 2014-11-16