Всего на сайте:
303 тыс. 117 статей

Главная | Физика

Задачи к разделу 5, 321. На мыльную пленку (n=1,3), находящуюся в воздухе, падает нормальн..  Просмотрен 1450

321. На мыльную пленку (n=1,3), находящуюся в воздухе, падает нормально пучок лучей белого света. При какой наименьшей толщине d пленки отраженный свет с длиной волны λ=0,55 мкм окажется максимально усиленным в результате интерференции?

322. На тонкий стеклянный клин (n=1,55) падает нормально монохроматический свет. Двугранный угол между поверхностями клина составляет . Определить длину световой волны, если расстояние между смежными интерференционными максимумами в отраженном свете b=0,3 мм.

323. Поверхности стеклянного клина (n=1,5) образуют между собой угол . На клин нормально к его поверхности падает пучок лучей монохроматического света с длиной волны λ=0,55 мкм. Определить ширину интерференционной полосы.

324. На мыльную пленку (n=1,33) падает под углом 450 параллельный пучок белого света. Определить минимальную толщину пленки, если в отраженном свете она кажется зеленой (длина волны 500 нм).

325. На тонкую пленку (показатель преломления 1.33) падает параллельный пучок белого света. Угол падения 520. При какой минимальной толщине пленки зеркально отраженный свет будет наиболее сильно окрашен в желтый цвет (длина волны 600 нм)?

326. Найти минимальную толщину пленки с показателем преломления 1.33, при которой свет с длиной волны 640 нм испытывает максимальное отражение, а свет с длиной волны 400 нм не отражается совсем. Угол падения света равен 300.

327. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. После того как пространство между линзой и пластинкой заполнили жидкостью, радиусы колец в отраженном свете уменьшились в 1.25 раза. Найти показатель преломления жидкости.

328. Определить радиус 4-ого темного кольца Ньютона, если между линзой с радиусом R=5 м и плоской поверхностью, к которой она прижата, находится вода (n=1,33). Длина волны света λ=5.89.10-7 м.

329. Определить радиус кривизны плосковыпуклой линзы, которая вместе с пластинкой позволяет наблюдать кольца Ньютона при освещении желтой линией натрия (длина волны 589 нм), причем в отраженном свете расстояние между первым и вторым светлыми кольцами равно 0.5 мм.

330. Расстояние между вторым и первым темными кольцами Ньютона в отраженном свете равно 1 мм. Определить расстояние между десятым и девятым кольцами.

331. Свет от монохроматического источника с λ=5.10-7 м падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром 6 мм. На расстоянии 3 м от диафрагмы находится экран. Темным или светлым будет центр дифракционной картины на экране?

332. Монохроматический свет с длиной волны 540 нм падает параллельным пучком на круглое отверстие нормально к плоскости отверстия. На каком расстоянии от отверстия должна находиться точка наблюдения, чтобы в отверстии помещалась одна зона Френеля? Диаметр отверстия 1 см.

333. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l от точечного источника монохроматического света с длиной волны 640 нм. На расстоянии а=0.5l от источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром 1 см. Найти расстояние l, если преграда закрывает только центральную зону Френеля.

334. На диафрагму с круглым отверстием радиусом r=1 мм падает нормально параллельный пучок света с длиной волны 0,5 мкм. На пути лучей, прошедших через отверстие, помещают экран.

Определить максимальное расстояние bmax от центра отверстия до экрана, при котором в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно.

335. Радиус четвертой зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 3 мм. Определить радиус шестой зоны Френеля.

336. На щель шириной а=6l падает нормально параллельный пучок монохроматического света. Под каким углом будет наблюдаться третий дифракционный минимум?

337. Дифракционная решетка шириной 12 мм содержит 4800 штрихов. Определить: а) число максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной решетки для λ=5.6.10-7 м, б) угол, соответствующий последнему максимуму.

338. Сколько штрихов на 1 мм должна иметь дифракционная решетка, чтобы углу 900 соответствовал максимум пятого порядка для света с длиной волны 5.10-7 м?

339. Постоянная дифракционной решетки в 6.6 раза больше длины световой волны. На поверхность дифракционной решетки нормально к поверхности падает монохроматический свет. Найти общее число К дифракционных максимумов, которые теоретически возможно наблюдать в данном случае.

340. На щель шириной, а=0,05 мм падает нормально монохроматический свет (λ=0,6 мкм). Определить угол между первоначальным направлением пучка света и направлением на четвертую темную дифракционную полоску.

341. Один поляроид пропускает 30% света, если на него падает естественный свет. После прохождения света через 2 поляроида интенсивность падает до 13.5%. Найти угол между осями поляроидов.

342. Луч света последовательно проходит через 2 николя, плоскости пропускания которых образуют угол 450. Принимая, что коэффициент поглощения каждого николя равен 0.2, найти, во сколько раз луч, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с лучом, падающим на первый николь. Свет естественный.

343. Угол φ между плоскостями пропускания поляроидов равен 600. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в 12.5 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения света в поляроидах.

344. Пучок естественного света падает на систему из 4-х николей, плоскость пропускания каждого из которых повернута на угол 300 относительно плоскости пропускания каждого предыдущего николя. Какая часть энергии падающего пучка проходит через такую систему?

345. Угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора равен 450. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, выходящего из анализатора, если угол увеличить до 600?

346. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшилась в 4 раза? Поглощением пренебречь.

347. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшится в 6 раз? Поглощение света в поляризаторе и анализаторе по 15%.

348. Угол между плоскостями поляризации двух поляроидов 350. Как изменится интенсивность прошедшего через них света, если этот угол увеличить вдвое?

349. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, поставленные так, что угол между их главными плоскостями равен φ. Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают по 40% падающего на них света. Оказалось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора, равна 9% интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Найти угол φ.

350. При падении на некоторый поляризатор естественного света проходит 40% светового потока, а при падении плоскополяризованного света – 60%.

Найти угол между плоскостью колебаний падающего света и главной плоскостью поляризатора.

351. Вследствие изменения температуры абсолютно черного тела максимум спектральной плотности энергетической светимости сместился с 2400 нм на 800 нм. Как и во сколько раз изменились энергетическая светимость тела и максимальное значение спектральной плотности энергетической светимости?

352. Определить количество теплоты, теряемое поверхностью расплавленной платины площадью 50 см2 за 1 минуту, если поглощательная способность платины равна 0.8. Температура плавления платины 17720С.

353. Определите энергию, излучаемую через смотровое окошко печи за время t=5 с. Площадь окошка равна S=5,5 см2, максимум в спектре излучения приходится на длину волны λm=1,6 мкм.

354. Модель абсолютно чёрного тела – полость с малым круглым отверстием диаметром d=1,5 см. Нагрев производится электрической спиралью, потребляющей ток I=35 мА при напряжении U=220 В, причём некоторая доля мощности рассеивается стенками полости. Равновесная температура излучения, исходящего из отверстия, равна Т=870 К. Определить рассеиваемую мощность ΔP.

355. Какое количество энергии излучает в течении суток каменное оштукатуренное здание с общей площадью поверхности 1000 м2, если коэффициент поглощения (поглощательная способность) при этом равен 0,8 и температура излучающей поверхности 0°С?

356. Стальная болванка, температура которой 727°С, излучает за 1 с 4 Дж энергии с поверхности 1 см2. Определить коэффициент поглощения (поглощательную способность) болванки при данной температуре, считая, что он одинаков для всех длин волн.

357. Поверхность тела нагрета до температуры 1000 К. Затем одна половина этой поверхности нагревается на 100 К, а другая охлаждается на 100 К. Во сколько раз изменится энергетическая светимость поверхности этого тела?

358. Температура абсолютно черного тела изменилась при нагревании от 1000 К до 3000 К. 1) Во сколько раз увеличилась при этом его энергетическая светимость? 2) Насколько изменилась при этом длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости? 3) Во сколько раз увеличилась его максимальная спектральная плотность энергетической светимости?

359. Поток излучения абсолютно черного тела 104 Вт, максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны 10-6 м. Определить площадь излучающей поверхности.

360. Абсолютно черное тело находится при температуре 3000 К. В результате остывания этого тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на 12 мкм. До какой температуры охладилось тело?

361. Поток монохроматического излучения (λ=500 нм) падает нормально на плоскую зеркальную поверхность и давит на неё с силой 10-8 Н. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на эту поверхность.

362. Параллельный пучок монохроматических лучей (λ=662 нм) падает на зачерненную поверхность и производит на неё давление Н/м2. Определить концентрацию фотонов в световом пучке.

363. На расстоянии 5 м от точечного монохроматического изотропного источника света с длиной волны 5.10-7 м перпендикулярно падающим лучам расположена площадка площадью 10-6 м2. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность излучения 100 Вт.

364. Определить давление солнечных лучей, нормально падающих на зеркальную поверхность. Интенсивность солнечного излучения принять равной 1,37 кВт/м2.

365. Определить плотность потока энергии излучения I, падающего на зеркальную поверхность, если световое давление при перпендикулярном падении лучей равно р=10 мкПа.

366.

Мощность, излучаемая электрической лампой, равна 600 Вт. На расстоянии r=1 м от лампы перпендикулярно падающим лучам расположено круглое плоское зеркальце диаметром d=2 см. Принимая, что излучение лампы одинаково во всех направлениях и что зеркальце полностью отражает падающий на него свет, определить силу светового давления на зеркальце.

367. На зеркальце с идеально отражающей поверхностью площадью S=1,5 см2 падает нормально свет от электрической дуги. Определить импульс р, полученный зеркальцем, если интенсивность излучения, падающего на зеркальце, равна I=0,1 МВт/м2. Продолжительность облучения Δt=1 c.

368. Плотность потока энергии в импульсе излучения лазера может достигать значения 1,3∙1020 Вт/м2. Определить давление такого излучения, нормально падающего на черную поверхность.

369. Свет с длиной волны λ=500 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на неё давление р=4 мкПа. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на 1 см2 этой поверхности.

370. Импульс, переносимый плоским монохроматическим потоком за 5 с через площадку 10-3 м2, перпендикулярную световым лучам, равен 10-11 кг.м/с. Определить интенсивность света и давление, оказываемое им на площадку. Коэффициент отражения 0.5.

371. На платиновую пластинку (Авых=5.3 эВ) падают ультрафиолетовые лучи. Для прекращения фотоэффекта нужно приложить задерживающую разность потенциалов 3,7 В. Если платиновую пластинку заменить пластинкой из другого металла, то задерживающую разность потенциалов нужно увеличить до 6 В. Определить работу выхода электронов с поверхности этой пластинки.

372. При поочередном освещении поверхности некоторого металла светом с длинами волн λ1=0,35 мкм и λ2=0,54 мкм обнаружили, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются друг от друга в n=2 раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла.

373. Красная граница фотоэффекта для рубидия 570 нм. Какую обратную разность потенциалов нужно приложить к фотоэлементу, чтобы задержать электроны, испускаемые рубидием под действием ультрафиолетовых лучей длиной волны 100 нм?

374. При падении излучения с длиной волны λ на пластинку из металла с красной границей фотоэффекта λ1=0,35 мкм задерживающее напряжение для фотоэлектронов равно U1=1,4 В, а при падении на пластинку с красной границей λ2=0,45 мкм оно равно U2. Определить U2.

375. Определить импульс электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон с энергией, равной энергии покоя электрона, был рассеян на угол, равный 1800.

376. Фотон с энергией 0,25 МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия рассеянного фотона 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния.

377. Фотон с энергией 1 МэВ рассеялся на свободном покоившемся электроне. Найти кинетическую энергию электрона отдачи, если в результате рассеяния длина волны фотона изменилась на 25%.

378. Рентгеновский фотон с энергией 0,15 МэВ испытал комптоновское рассеяние на угол θ=48°. Найти энергию рассеянного фотона.

379. Угол рассеяния фотона при эффекте Комптона 900. Угол отдачи электрона 300. Определить энергию падающего фотона.

380. При рассеянии рентгеновского излучения с длиной волны λ на угол θ=120° кинетическая энергия электрона отдачи равна Eе=85 кэВ. Найти λ.

381. Определить наименьшее и наибольшее значения энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра водорода (серии Лаймана).

382. Фотон с энергией 16,5 эВ выбил электрон из невозбужденного атома водорода. Какую скорость будет иметь электрон вдали от ядра атома?

383. Атомарный водород переведен из нормального состояния в возбужденное с главным квантовым числом 3. Определите длины волн спектральных линий, которые могут появиться в спектре водорода при переходе атома из возбужденного состояния в нормальное. Нарисуйте схему уровней энергии и соответствующие переходы между уровнями.

384. Атом водорода в основном состоянии поглотил квант света с энергией 12,09 эВ и перешёл в возбужденное состояние. Определите главное квантовое число возбуждённого состояния, а также кинетическую, потенциальную и полную энергию электрона в этом состоянии.

385. Найдите изменение орбитального момента импульса ΔL электрона в атоме водорода при испускании атомом второй по порядку спектральной линии серии Бальмера (электрон переходит с четвертого уровня на второй). Используйте Боровскую модель атома.

386. Найдите наибольшую λmax и наименьшую λmin длины волн в первой инфракрасной серии спектра атома водорода (серии Пашена).

387. Найдите энергию ионизации Еi и потенциал Ui ионизации ионов He+и Li++.

388. Атом водорода в основном состоянии поглотил квант света с длиной волны λ=121,5 нм. Определите радиус r электронной орбиты возбужденного атома водорода.

389. Определите первый потенциал возбуждения U1 атома водорода.

390. Вычислите длину волны λ спектральной линии, которую испускает ион гелия He+ при переходе со второго энергетического уровня на первый. Сделайте такой же подсчет для иона лития Li++.

391. Электрон движется по второй орбите атома водорода. Найти длину волны де Бройля.

392. Заряженная частица, ускоренная разностью потенциалов 200 В, имеет длину волны де Бройля 2.03 пм. Найти массу частицы, если ее заряд равен заряду электрона.

393. Оценить с помощью соотношения неопределённостей минимальную кинетическую энергию электрона, движущегося внутри сферической области диаметром d=0,1 нм.

394. Атом испустил фотон с длиной волны λ=600 нм. Продолжительность излучения Δt=50 нс. Определить наибольшую точность (Δλ), с которой может быть измерена длина волны излучения.

395. Определить неточность Δx в определении координаты электрона, движущегося в атоме водорода со скоростью υ=1,5∙106 м/с, если допускаемая неточность Δυ в определении скорости составляет 10% от её величины. Сравнить полученную неточность с диаметром d атома водорода, вычисленным по теории Бора для основного состояния, и указать, применимо ли понятие траектории в данном случае.

396. Электрон с кинетической энергией 15 эВ находится в металлической пылинке диаметром d=1 мкм. Оценить (в процентах) относительную неточность, с которой может быть определена скорость электрона.

397. Во сколько раз дебройлевская длина волны λ частицы меньше неопределённости её координаты Δx, которая соответствует неопределённости её импульса в 1%?

398. Оценить наименьшие ошибки, с которыми можно определить скорость электрона, протона и шарика массой 1 мг, если координаты частиц и центра шарика установлены с неопределенностью 1 мкм.

399. Ширина следа электрона от фотографии, полученной с помощью камеры Вильсона, составляет Δx=10-3 м. Найти неопределённость в определении скорости.

400. Какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 100 до 50 пм?

 

Предыдущая статья:Строение атома Следующая статья:ФИЗИКА ТВЁРДОГО ТЕЛА. СТРОЕНИЕ ЯДРА
page speed (0.0219 sec, direct)