Контрольные задания по физике. Часть 2.

 

1. Какую энергетическую светимость R_Э имеет затвердевающий свинец, если его температура плавления t = 327⁰С? При расчетах принять, что отношение энергетических светимостей свинца и абсолютно черного тела составляет = 0,6.

 

2. Какую энергетическую светимость R_Э имеет кипящая вода, если её температура кипения T = 100⁰С? При расчетах принять, что отношение энергетических светимостей воды и абсолютно черного тела составляет = 0,6.

 

3. Электрическая лампочка мощностью 100 ватт испускает свет и находится от наблюдателя на расстоянии 10 км. Какое количество световых квантов попадает в зрачок наблюдателя в единицу времени, если диаметр зрачка равен 4 мм. При расчетах принять, что длина волны света 600 нм, светоотдача лампочки составляет 3% от потребляемой мощности.

 

4. Какое количество энергии получает ежесекундно площатка 1 кв.м. расположенная на поверхности земли перпендикулярно солнечным лучам. Излучение Солнца считать как абсолютно черное тело. Температура поверхности Солнца равна 6000 ⁰К. Расстояние от Солнца до Земли 1,5*10¹¹ м. Радиус Солнца – 5*10⁸м.

 

5. В какой области спектра лежат длины волн, соответствующие максимуму спектральной плотности энергетической светимости человеческого тела (T = 37⁰C)?

 

6. В какой области спектра лежат длины волн, соответствующие максимуму спектральной плотности энергетической светимости лягушки (T = 25⁰C)?

 

7. В какой области спектра лежат длины волн, соответствующие максимуму спектральной плотности энергетической светимости электрической лампочки (T = 3000⁰К)?

 

8. В какой области спектра лежат длины волн, соответствующие максимуму спектральной плотности энергетической светимости Солнца (T = 6000⁰К)?

 

9. В какой области спектра лежат длины волн, соответствующие максимуму спектральной плотности энергетической светимости атомного взрыва (T = 10 млн. ⁰К)?

 

10. Абсолютный показатель преломления стекла равен n = 1,5. Вычислить скорость света в стекле.

 

11. Вычислить скорость света в воздухе, используя формулу Максвелла. Коэффициент диэлектрической проницаемости воздуха = 1,0031, а коэффициент магнитной восприимчивости воздуха = 1.

 

12. Вычислить скорость света в воде, используя формулу Максвелла. Коэффициент диэлектрической проницаемости воды = 81, а коэффициент магнитной восприимчивости воды = 1.

 

13. Луч света падает на плоскую стеклянную пластинку под углом = 30⁰ и выходит из нее параллельно первоначальному лучу. Какова толщина пластинки, если расстояние между лучами L = 1,5см. Показатель преломления стекла n = 1,5.

 

14. Луч света падает на плоскую стеклянную пластинку под углом = 45⁰ и выходит из нее параллельно первоначальному лучу. Какова толщина пластинки, если расстояние между лучами L = 2см. Показатель преломления стекла n = 1,5.

 

15. На стекляную пластинку, показатель преломления которой n = 1,5, падет луч света.Найти угол преломления, если угол падения равен 30⁰.

 

16. Для воды предельный угол полного внутреннего отражения световых волн равен = 52⁰. Вычислить скорость света в воде.

 

17. Для скипидара предельный угол полного внутреннего отражения равен = 42⁰. Вычислить скорость света в скипидаре.

 

18. Найти радиус третьей зоны Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности А = 1 м, а расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения В =1 м. Длина волны света = 500 нм.

 

19.Найти радиус четвертой зоны Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности А = 1 м, а расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения В = м. Длина волны света = 500 нм.

 

20. Найти радиус пятой зоны Френеля для плоской световой волны (дифракция Фраунгофера), если расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения В = 1 м. Длина волны света = 500 нм.

 

21. Экран и точечный источник света находятся на расстоянии 4 м друг от друга. Посередине между ними расположена диафрагма с круглым отверстием. При каком радиусе отверстия центр дифракционных колец будет наиболее светлым? При расчетах принять длину волны света = 500 нм.

 

22. Экран и точечный источник света находятся на расстоянии 4 м друг от друга. Посередине между ними расположена диафрагма с круглым отверстием. При каком радиусе отверстия центр дифракционных колец будет наиболее темным? При расчетах принять длину волны света = 500 нм.

 

23. Установка для получения колец Ньютона освещается светом с длиной волны = 550 нм, падающим перпендикулярно к поверхности отражающей пластины. Радиус кривизны линзы R = 10 м. Пространство между линзой и отражающей пластиной заполнено жидкостью. Найти показатель преломления жидкости, если радиус третьего светлого кольца равен r₃ = 3,65 мм.

 

24. Установка для получения колец Ньютона освещается светом с длиной волны = 600 нм, падающим перпендикулярно к поверхности отражающей пластины. Радиус кривизны линзы R = 10 м. Пространство между линзой и отражающей пластиной заполнено жидкостью. Найти показатель преломления жидкости, если радиус четвертого светлого кольца равен r₄ = 3,95 мм.

 

25. В опыте с интерферометром Майкельсона для смещения интерференционной картины на 500 полос потребовалось переместить одно из зеркал на расстояние L = 0,15 мм. Найти длину волны падающего света.

 

26. В опыте с интерферометром Майкельсона для смещения интерференционной картины на 300 полос потребовалось переместить одно из зеркал на расстояние L = 0,07 мм. Найти длину волны падающего света.

 

27. При измерении показателя преломления хлора с помощью интерферометра Рэлея оказалось, что интерференционная картина сместилась на десять полос. В качестве эталонного газа использовался воздух, показатель преломления которого n = 1,000292. Вычислить показатель преломления хлора, если длина кюветы L = 2 см, длина волны света = 550 нм.

 

28. При измерении показателя преломления хлора с помощью интерферометра Рэлея оказалось, что интерференционная картина сместилась на двенадцать полос. В качестве эталонного газа использовался воздух, показатель преломления которого n = 1,000292. Вычислить показатель преломления хлора, если длина кюветы L = 3 см, длина волны света = 500 нм.

 

29. На поверхность стеклянного объектива нанесена тонкая пленка, показатель преломления которой n = 1,3. При какой наименьшей толщине этой пленки произойдет максимальное ослабление отраженного синего света (( = 420 нм)?

 

30. На поверхность стеклянного объектива нанесена тонкая пленка, показатель преломления которой n = 1,3. При какой наименьшей толщине этой пленки произойдет максимальное ослабление отраженного красного света (( = 700 нм)?

 

31. На поверхность стеклянного объектива нанесена тонкая пленка, показатель преломления которой n = 1,3. При какой наименьшей толщине этой пленки произойдет максимальное усиление отраженного зеленого света (( = 550 нм)?

 

32. На поверхность стеклянного объектива нанесена тонкая пленка, показатель преломления которой n = 1,3. При какой наименьшей толщине этой пленки произойдет максимальное ослабление отраженного зеленого света (( = 550 нм)?

 

33. На щель шириной А = 6 падает перпендикулярно параллельный пучок света с длиной волны . Под каким углом будет наблюдаться второй минимум интерференционной картины?

 

34. На щель шириной А = 6 падает перпендикулярно параллельный пучок света с длиной волны . Под каким углом будет наблюдаться второй максимум интерференционной картины?

 

35. Какое число штрихов N₀ на единицу длины (на 1 мм) имеет дифракционная решетка, если свет с длиной волны = 500 нм в спектре первого порядка наблюдается под углом 19⁰?

 

36. Какое число штрихов N₀ на единицу длины (1 мм) имеет дифракционная решетка, если свет с длиной волны = 500 нм в спектре второго порядка наблюдается под углом 25⁰?

 

37. Найти наибольший порядок спектра для длины волны = 500 нм, если постоянная дифракционной решетки d = 2,4 мкм.

 

38. Найти угол полной поляризации света при его отражении от стекла, показатель преломления которого n = 1,57.

 

39. Найти угол полной поляризации света при его отражении от поверхности воды, показатель преломления которой n = 1,33.

 

40. Найти угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, проходящего через поляризатор и анализатор, уменьшилась в 4 раза.

 

41. Найти угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, проходящего через поляризатор и анализатор, уменьшилась в 16 раз.

 

42. Вычислить энергию светового кванта длина волны которого равна λ = 600нм.

 

43. Вычислить длину волны красной границы внешнего фотоэффекта для калия. Работа выхода электронов А = 2 эВ.

 

44. Найти задерживающую разность потенциалов для электронов, вырываемых при освещении калия светом с длиной воны = 330 нм. Работа выхода электронов А = 2 эВ.

 

45. Вычислить длину волны красной границы внешнего фотоэффекта для цезия. Работа выхода электронов А = 4,2 эВ.

 

46. Найти задерживающую разность потенциалов для электронов, вырываемых при освещении цезия светом с длиной воны = 330 нм. Работа выхода электронов А = 4,2 эВ.

 

47. Вычислить скорость вылета фото-электронов, вырываемых при освещении цезия светом с длиной воны = 330 нм. Работа выхода электронов А = 4,2 эВ.

 

48. Найти работу выхода электрона из металла, для которого красная граница фотоэффекта равна 6*10¹⁴Гц.

 

49. Вычислить скорость вылета фото-электронов, вырываемых при освещении свинца светом с длиной воны = 330 нм. Работа выхода электронов А = 3,2 эВ.

 

50. Чему равна длина волны излучения, испускаемого при соударении ускоренных электронов с массивным экраном? Ускоряющая разность потенциалов U = 15 кВ.

 

51.Чему равна длина волны излучения, испускаемого при соударении ускоренных электронов с массивным экраном? Ускоряющая разность потенциалов U = 3 кВ.

 

52. Чему равна длина волны излучения, испускаемого при соударении ускоренных электронов с массивным экраном? Ускоряющая разность потенциалов U = 300 кВ.

 

53. Поток света длиной волны 500 нм и интенсивностью 5*10⁸ квант/(м²*сек) падает перпендикулярно зеркальной поверхности. Вычислить давление света на единицу поверхности зеркала.

 

54. Поток света длиной волны 600 нм и интенсивностью 6*10⁹ квант/(м²*сек) падает перпендикулярно поглощающей поверхности. Вычислить давление света на единицу поглощающей поверхности.

 

55. С какой скоростью должна двигаться -частица, чтобы её импульс был равен импульсу фотона с длиной воны = 0,5 нм? Принять массу протона равную массе нейтрона.

 

56. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной воны = 500 нм?

 

57. С какой скоростью должен двигаться протон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной воны = 0,5 нм?

 

58. В результате ядерной реакции ядро элемента X превращается в ядро элемента Y. Вычислить массовое число (β) и зарядоваое число (z) для вновь образовавшегося ядра если реакция происходит по схеме

X¹⁶₃₂ → α²₄ + Y^z_β

 

59. В результате захвата α-частицы ядром изотопа азота N¹⁴₇ образуется ядро неизвестного элемента и протон. Написать реакцию и определить неизвестный элемент.

 

60. Как изменится массовое число и зарядовое число ядра при испускании ядром одного нейтрона?

 

61. Как изменится массовое число и зарядовое число ядра при испускании ядром одной α-частицы.?

 

62. Как изменится массовое число и зарядовое число ядра при испускании ядром одной α-частицы и трех нейтронов?

 

63. Как изменится массовое число и зарядовое число ядра при испускании ядром одного электрона?

 

 

Рекомендуемая литература

1. Т.И.Трофимова. Курс физики. –М. «Высшая школа» 2001 г, 718с

2. А.А.Детлаф, Б.М.Яворский. Курс физики. –М. «Высшая школа» 2001 г, 718с

3. И.В.Савельев. Курс общей физики. Кн.3 Оптика и квантовая механика. -М.Астрель, 2003 г. 336с

4. В.С.Волькенштейн. Сборник задач по общему курсу физики. –СПб, СпецЛит, 2002 г, 327с.

5. Физический энциклопедический словарь. (Под редакцией А.М.Прохорова). – М. «Советская энциклопедия»1983 г.