Задачи к контрольным работам. 3 страница

244. Увеличение микроскопа =600. Определить оптическую силу D₁ объектива, если фокусное расстояние окуляра f₂ = 4 см, а длина тубуса L = 24см.

245. Фокусные расстояния объектива и окуляра соответственно равны f₁=3 мм, f₂ = 3 см. Предмет находится на расстоянии s = 3,1 мм от объектива. Вычислить увеличение объектива и окуляра микроскопа.

246. Человек с нормальным зрением пользуется линзой с оптической силой D = 16 дптр как лупой. Какое увеличение дает такая лупа?

247. Фокусное расстояние объектива микроскопа f₁ = 4 мм, окуляра f₂ =5 см. Найти увеличение этого микроскопа, если предмет помещен на расстоянии s = 4,2 мм от объектива микроскопа.

248. Оптическая сила объектива D=2,1 дптр. Расстояние от объектива до экрана s₁ = 10 м. Каково увеличение объектива?

249. Определить диаметр изображения среза мышечного волокна диаметром 9 см, рассматриваемого под микроскопом с фокусным расстоянием окуляра f₁ = 14 см и объектива f₂ = 0,2 см. Расстояние между фокусами объектива и окуляра 20 см.

250. Определить оптическую силу объектива, дающего десятикратное увеличение. Расстояние от объектива до экрана s₁ =3,7 м.

251. Норма минимальной освещенности содержания животных Е=20 лк (лампы накаливания). Определить силу света лампы, подвешенной на высоте 3 м. Расчет произвести при условии, что эту освещенность создают две лампы, расположенные на расстоянии 8 м друг от друга.

252. На рабочем месте приготовления кормов следует создать освещенность Е=100 лк. На какой высоте должна быть подвешена лампа силой света I=100 кд?

253. Норма минимальной освещенности для содержания птиц Е=20 лк (лампы накаливания). Определить силу света лампочки, подвешенной на высоте 1 м при угле падения света 60⁰.

254. На каком расстоянии друг от друга необходимо подвесить две лампы в теплицах, чтобы освещенность на поверхности Земли в точке, лежащей посередине между лампами, была не менее 200 лк? Сила света каждой лампы 800 кд.

255. Светильник имеет форму шара с диаметром 20 см. Полный световой поток, равномерно испускаемый шаром во все стороны, равен 2512 лм. Найти силу света, светимость и яркость шара.

256. Лист бумаги освещается светом, рассеянным от экрана площадью 500 см² в направлении нормали к экрану. Светимость экрана составляет 100 лм/ м². Лист бумаги расположен на расстоянии 2 м от экрана и образует с ним угол 30⁰. Определить освещенность листа бумаги.

257. Над центром круглого стола радиусом 1 м подвешен светильник в виде плоского горизонтального диска площадью 100 см². Яркость светильника не зависит от направления и равна В= 1,6 кд/м². На какой высоте от поверхности стола надо поместить светильник, чтобы освещенность периферийных точек стола была максимальной? Какова будет эта освещенность?

258. Светильник в виде равномерно светящегося шара радиусом r= 10 см имеет силу света I = 100 Кд. Определите для этого светильника: 1) полный световой поток Ф₀; 2) светимость R.

259. Отверстие в корпусе фонаря закрыто идеально матовым стеклом (т.е. яркость источника не зависит от направления) размером 7,5х10 см. Сила света I фонаря в направлении, составляющем угол = 30⁰,равна 12 кд. Определите яркость В стекла.

260. На лист белой бумаги размером 10х25 см нормально к поверхности падает световой поток Ф=50 лм. Принимая коэффициент рассеяния бумажного листа = 0,7, определите для него: 1) освещенность; 2) светимость; 3) яркость.

261. В опыте с бипризмой Френеля расстояние между мнимыми источниками света d =0,5 мм, длина волны монохроматического света, падающего на бипризму, = 500 нм. Расстояние между интерференционными максимумами на экране x= 1,5 мм. Определить расстояние l от мнимых источников до экрана.

262. На стеклянную пластинку положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза с радиусом кривизны R =6 м. Расстояние между пятым и десятым светлыми кольцами Ньютона в отраженном свете равно 1,8 мм. Определить длину волны монохроматического света, падающего нормально на установку.

263. Каково расстояние между десятым и одиннадцатым темными кольцами Ньютона, рассматриваемыми в отраженном монохроматическом свете, если расстояние между первым и вторым темными кольцами равно 0,41 мм?

264. На мыльную пленку толщиной d = 0,5 мкм падает монохроматический свет с длиной волны = 0,56 мкм. Показатель преломления пленки n = 1,33. При каком наименьшем угле падения лучей отраженный свет максимально усилен?

265. Плосковыпуклая линза с радиусом кривизны R= 1 м лежит выпуклой поверхностью на стеклянной пластине. Пространство между линзой и пластиной заполнено жидкостью. При наблюдении в отраженном свете ( = 0,7 мкм) радиус восьмого темного кольца Ньютона оказался равным r = 2 мм. Определить показатель преломления n жидкости.

266. На поверхности воды находится тонкая пленка скипидара (n = 1,48), толщиной d = 0,25 мкм. Какого цвета представится пленка при наблюдении ее в отраженном под углом α = 60⁰ свете?

267. На толстую стеклянную пластинку, покрытую тонкой пленкой с показателем преломления n = 1,4, падает нормально параллельный пучок монохроматического света с = 0,6 мкм. Отраженный свет максимально ослаблен вследствие интерференции. Определите минимальную толщину пленки.

268. В опыте Юнга расстояние между щелями d = 1,5 мм, а расстояние l от щелей до экрана равно 3 м. Определите: 1) положение первой светлой полосы; 2) положение третьей темной полосы, если щели освещать монохроматическим светом с длиной волны = 0,5 мкм.

269. В опыте с зеркалами Френеля расстояние d между мнимыми изображениями источника света равно 0,5 мм, расстояние l от них до экрана равно 5 м. В желтом свете ширина интерференционных полос равна x = 6 мм. Определите длину волны желтого света.

270. Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга d = 0,5 мм ( = 0,6 мкм). Определите расстояние l от щелей до экрана, если ширина интерференционных полос x = 1,2 м.

271. На пластинку со щелью падает нормально монохроматический свет с длиной волны =400 нм. Дифракционная картина наблюдается на экране, распложенном на расстоянии L= 1,5 м от пластины. Найти ширину щели, если второй дифракционный максимум смещен от центрального на расстояние l= 3 см.

272. На дифракционную решетку, содержащую N=250 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет, а затем проецируется помещенный вблизи решетки линзой на экран. Расстояние от линзы до экрана L=1,2 м. Границы видимого спектра: _кр =0,78 мкм и _ф= 0,4 мкм. Определите ширину l спектра первого порядка на экране.

273. Длина волны красной линии кадмия равна 643,8 нм. Каков угол отклонения линии в спектре первого порядка, если дифракционная решетка имеет 5684 штрихов на 1 см? Сколько добавочных минимумов образуется между соседними главными максимумами? Ширина решетки 5см.

274. На дифракционную решетку падает нормально свет. При этом максимум второго порядка для линии ₁ = 0,65 мкм соответствует углу ₁=45⁰. Найти угол, соответствующий максимуму третьего порядка для линии ₂ = 0,50 мкм.

275. Постоянная дифракционной решетки d= 0,02 мм, ширина решетки l= 1 см. Можно ли, пользуясь решеткой, увидеть раздельно в спектре первого порядка дублет желтой линии ртути ( ₁= 576,96 нм, ₂ =579,06 нм)?

276. На круглое отверстие диаметром 1 мм падает нормально параллельный пучок лучей ( = 0,5 мкм). Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии 1 м от него. Сколько зон Френеля укладывается в отверстии? Какое пятно получится в центре дифракционной картины - темное или светлое?

277. Определите радиус четвертой зоны Френеля для случая плоской волны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1,5 м. Длина волны = 0,6 мкм.

278. Рентгеновское излучение с длиной волны =0,163 нм падает на кристалл каменной соли. Найдите межплоскостное расстояние кристаллической решетки каменной соли, если дифракционный максимум первого порядка наблюдается при угле скольжения α= 17⁰.

279. Рентгеновское излучение с длиной волны = 0,2 нм падает на монокристалл. Чему равен угол скольжения, если в спектре второго порядка получен максимум Межплоскостное расстояние равно l = 0,3 нм.

280. Определите постоянную дифракционной решетки, если она в первом порядке разрешает две спектральные линии калия ( ₁=578 нм, ₂=580 нм). Длина решетки l =1 см.

281. Предельный угол полного внутреннего отражения в бензоле = 42⁰. Определить угол максимальной поляризации света i_B при отражении от этого вещества.

282. Световой луч падает на поверхность жидкости. Угол его преломления в жидкости равен 35⁰. определить показатель преломления жидкости, если известно, что отраженный от ее поверхности луч максимально поляризован.

283. При переходе луча света из стекла в воду предельный угол оказался равным 62⁰. Под каким углом должен падать луч на поверхность стекла из воды, чтобы отраженный луч был полностью поляризован?

284. Николь поглощает 10% падающего на него света. Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через три таких николя, если главные плоскости соседних николей образуют углы 60⁰.

285. Пучок естественного света, последовательно проходит через два николя, ослабляется в 6 раз. Принимая, что коэффициент поглощения каждого николя k = 0,1 найти угол между плоскостями пропускания николей.

286. Два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол = 45⁰,ослабляют проходящий через них пучок естественного света в n =10 раз. Определить коэффициент поглощения света k в николях (потерей света при отражении пренебречь).

287. Раствор глюкозы с концентрацией С=0,28 г/см³, налитый в стеклянную трубку длиной l =15 см, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через этот раствор, на угол = 32⁰. Определить удельное вращение глюкозы.

288. Угол поворота плоскости поляризации при прохождении через трубку с раствором сахара =40⁰. длина трубки l = 15 см. Удельное вращение сахара = 66,5 град/дм на 1 г/см³ концентрации. Определить концентрацию раствора.

289. При прохождении света через слой 10%-ного сахарного раствора толщиной l₁ = 15 см плоскость поляризации света повернулась на угол ₁=12,9⁰. В другом растворе, в слое толщиной l₂ = 12 см, плоскость поляризации повернулась на ₂= 7,2⁰. Найти концентрацию второго раствора.

290. Определить угол поворота плоскости поляризации светового луча для раствора сахара при концентрации С = 0,05 г/ см³. Длина трубки l = 20 см, удельное вращение для используемого света = 6,67 град см²/г.

291. На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности излучательности (энергетической светимости) чернозема при температуре t = 37⁰С?

292. Максимум излучаемой энергии с поверхности поля соответствует длине волны _м = 960 мкм. Определить температуру поверхности поля, принимая его за черное тело.

293. При какой температуре излучательность (энергетическая светимость) почвы равна 256 Вт/м²? Считать почву черным телом.

294. Вычислить энергию, излучаемую с поверхности 1 м² пахотного поля при температуре почвы t = 27⁰С за время =1 мин.

295. Температура воды в пруду равна t =23⁰С. Какие длины волн соответствуют максимальной энергии излучения пруда и травы.

296. Максимум энергии излучения песчаной почвы приходится на длину волны _м = 10 мкм. На какую длину волны он сместиться, если температура почвы снизится на = 90 К?

297. Солнечные лучи приносят в минуту на поверхность S = 1м² почвы энергию Е = 41,9 кДж. Какой должна быть температура почвы, чтобы она излучала такую же энергию обратно в мировое пространство?

298. Сколько энергии излучается в пространство за 10 часов с площади S = 1га пахотной земли, имеющей температуру t =27⁰С? Считать почву черным телом.

299. Считая Солнце черным телом, определить температуру его поверхности, если длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения, = 0,5мкм.

300. При нагревании абсолютно черного тела максимум спектральной плотности энергетической светимости переместился с ₁=560 нм на ₂= 650 нм. Во сколько раз изменилась энергетическая светимость тела?

301. Красная граница фотоэффекта у рубидия 810 нм. Какую задерживающую разность потенциалов U нужно приложить к фотоэлементу, чтобы задержать электроны, испускаемые рубидием под действием ультрафиолетовых лучей ( =100 нм)

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

303. Определить скорость фотоэлектронов, вырванных с поверхности серебра: 1) -лучами с длиной волны = 2,4 10^-2 нм; 2) ультрафиолетовыми лучами с длиной волны = 0,12 мкм.

304. Монохроматические лучи света с длиной волны 410 нм, попадая на поверхность металла, вырывают электроны, максимальная скорость которых v = 3000 км/с. Какова красная граница фотоэффекта?

305. На пластину падает монохроматический свет ( = 0,42 мкм). Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0,95 В. Определить работу выхода электронов с поверхности пластины.

306. На серебряную пластинку падает монохроматический свет. Фототок прекращается при минимальной задерживающейся разности потенциалов U=0,75 В. Определить длину волны падающего излучения, если работа выхода электронов из серебра А_вых =4,7 эВ.

307. На зачерненную поверхность падает нормально монохроматический свет с длиной волны = 650 нм. Определить давление света p на поверхность, если концентрация фотонов в потоке излучения (число фотонов в единице объема пространства) n =5 м ^–3.

308. Свет падает нормально на зеркальную поверхность, находящуюся на расстоянии r = 0,2 м от точечного монохроматического источника мощностью P = 220 Вт. Определить давление p, оказываемое светом на зеркальную поверхность. Считать, что вся мощность источника расходуется на излучение.

309. Какую силу давления испытывает поверхность, если на нее падает нормально поток излучения Ф_е =0,2 Вт? Коэффициент отражения поверхности считать равным =0,5.

310. Определить коэффициент отражения поверхности, если при падении нормально на поверхность монохроматического света с длиной волны =0,7 мкм он оказывает давление р=15 мПа при плотности потока фотонов N= 10²⁵м^-2с^-1.

311. Фотоны с энергией =5эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода А = 4,7 эВ. Определите максимальный импульс, передаваемый поверхности этого металла при вылете электрона.

312. Определите энергию фотона, при которой его эквивалентная масса равна массе покоя электрона. Ответ выразите в электрон-вольтах.

313. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого = 0,5 мкм.

314. Определите длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов U = 9, 8 В.

315. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона, длина волны которого = 0,6 мкм.

316. Определите массу, энергию и импульс фотонов излучения: 1) красного ( ₁=700 нм); 2) фиолетового ( ₂=400 нм).

317. Фотон, энергия которого соответствует длина волны 0,01 нм, рассеялся под углом 60⁰ на покоившемся свободном электроне. Определить длину волны рассеянного фотона и кинетическую энергию электрона отдачи.

318. Фотон с энергией 0,51 МэВ рассеялся на свободном покоившемся электроне. Определить энергию рассеянного фотона и кинетическую энергию электрона отдачи, если в результате рассеяния длина волны фотона изменилась на 30%.

319. Фотон, рассеянный в результате эффекта Комптона на угол 60⁰, имеет энергию 0,51 МэВ. Определить, сколько процентов энергии передал фотон электрону.

320. Фотон с энергией 1,02 Мэв в результате эффекта Комптона был рассеян на 180⁰. Определить энергию рассеянного фотона.

321. Какую энергию следует сообщить атому водорода, чтобы перевести электрон со второго энергетического уровня на шестой?

322. При переходе электрона внутри атома водорода с одного энергетического уровня на другой излучается квант света с энергией ε= 1,89 эВ. Определить длину волны излучения.

323. Электрон в атоме водорода перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить длину волны испускаемого фотона.

324. Вычислить энергию, которую поглощает атом водорода при переходе электрона со второго энергетического уровня на пятый.

325. Какова частота электромагнитной волны, излучаемой атомом водорода, при переходе электрона с четвертого энергетического уровня на третий?

326. Определить длину волны λ, соответствующую третьей спектральной линии серии Бальмера спектра водорода.

327. Определить наименьшую и наибольшую длины волн в серии Пашена спектра водорода.

328. Найти наибольшую длину волны в ультрафиолетовой серии Лаймана спектра водорода.

329. Вычислить по теории Бора радиус r₂ второй стационарной орбиты и скорость υ₂ электрона на этой орбите для атома водорода.

330. Вычислить по теории Бора период Τ вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n =2.

331. Определить изменение энергии ΔE электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с частотой ν = 6,28·10¹⁴ Гц.

332. Во сколько раз изменится период T вращения электрона в атоме водорода, если при переходе в невозбужденное состояние атом излучил фотон с длиной волны λ =97,5 нм?

333. На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны λ =435 нм?

334. В однозарядном ионе лития электрон перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить длину волны λ излучения, испущенного ионом лития.

335. Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить кинетическую Τ, потенциальную Π и волную Ε энергию электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах.

336. Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон с кинетической энергией Τ= 10 эВ. Определить энергию ε фотона.

337. Вычислить постоянную Ридберга и боровский радиус для мезоатома – атома, состоящего из протона (ядра атома водорода) и мюона (частицы, имеющей такой же заряд, как у электрона и массу, равную 207 массам электрона).

338. Найти для водородоподобных ионов кинетическую энергию W_K электрона и его энергию связи E_CB в основном состоянии, а также потенциал ионизации φ_i. Вычислить эти величины для атома водорода и ионов H и L .

339. В спектре водородоподобных ионов известны длины волн трех линий, принадлежащих одной и той же серии: 99,2; 108,5и 121,5 нм. Какие спектральные линии этой серии можно предсказать с помощью этих линий?

340. Вычислить длину волны де-Бройля λ для протона, движущегося со скоростью υ = 0,6 с (с – скорость света в вакууме). Учесть зависимость массы протона от скорости.

341. Определить длину волны де-Бройля λ, характеризующую волновые свойства электрона, если его скорость υ равна 1000 км/сек.

342. Электрон движется со скоростью υ = 200000 км/сек. Определить длину волны де-Бройля, учитывая изменение массы в зависимости от скорости (релятивистский случай).

343. Определить скорость υ и кинетическую энергию E_K электрона, если его длина де-Бройля равна 7,5 Å.

344. Вычислить наиболее вероятную дебройлевскую длину волны λ молекул азота, содержащихся в воздухе при комнатной температуре.

345. Определить энергию ΔΤ, которую необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от λ₁= 0,2 мм до λ₂=0,1нм.

346. На сколько по отношению к комнатной должна измениться температура идеального газа, чтобы дебройлевская длина волны λ его молекул уменьшилась на 20%?

347. При каких значениях кинетической энергии Τ электрона ошибка в определении дебройлевской длины волны λ по нерелятивистской формуле не превышает 10%?

348. Протон обладает кинетической энергией Τ=1 кэВ. Определить дополнительную энергию ΔΤ, которую необходимо ему сообщить для того, чтобы длина волны λ де Бройля уменьшилась в три раза.

349. Определить длины волн де Бройля α – частицы и протона, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов U= 1 кВ.

350. Электрон обладает кинетической энергией T=1,02 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия T электрона уменьшится вдвое?

351. Кинетическая энергия T электрона равна удвоенному значению его энергии покоя (2m_oс²). Вычислить длину волны λ де Бройля для такого электрона.

352. При каком значении скорости дебройлевская длина волны частицы равна ее комптоновской длине волны?

353. Кинетическая энергия протона в три раза меньше его энергии покоя. Чему равна дебройлевская длина волны протона?

354. Масса движущегося электрона в три раза больше его массы покоя. Вычислить дебройлевскую длину волны электрона.

355. Чему равна дебройлевская длина волны протона, движущегося со скоростью 0,6 с (с – скорость света в вакууме)?

356. Вычислить дебройлевскую длину волны электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов 511 кВ.

357. Чему равна дебройлевская длина волны теплового нейтрона, обладающего энергией, равной средней энергии теплового движения при температуре 300 К.

358. Средняя кинетическая энергия электрона в невозбужденном атоме водорода равна 13,6 эВ. Вычислить дебройлевскую длину волны электрона.

359. Кинетическая энергия нейтрона равна его энергии покоя. Определить дебройлевскую длину волны нейтрона.

360. Для агробиологических исследований в питательную смесь введен 1 мг радиоактивного изотопа , период полураспада которого равен T_1/2=14,28 сут. Определить постоянную распада и активность фосфора.

361. При радиометрических исследованиях в навеске почвы обнаружен стронций , активность которого α= 10⁷ Бк. Какова масса стронция в навеске? Период полураспада Τ_1/2=27,7 лет.

362. Для биологического исследования кролику с пищей введен радиоактивный , активность которого α=0,1 мкКн. Определить массу введенного радиоактивного элемента. Период полураспада изотопа равен Τ_1/2=14,96 ч.

363. Определить число атомов, распадающихся в 0,001 кг радия за 1 сек, если его период полураспада T=1600 лет.

364. Сколько атомов распадается за 30 суток из миллиарда атомов радия, если его период полураспада T=1600 лет?

365. Радиоактивный висмут распадается, излучая β-частицы. Период полураспада Τ= 46 минут. Определить число атомов, распавшихся в 0,1г висмута за 1 час.

366. Найти массу радона , активность которого равна 2 кюри. Период полураспада радона T=3,8 дня.

367. Найти количество полония , активность которого равна 3,7·10¹⁰расп/сек, а период полураспада T=139 дней.

Дата добавления: 2014-12-08