Тренировочные задачи. 1. На мыльную пленку с показателем преломления n = 1,33 падает по нормали монохроматический свет с длиной волны λ = 0,6 мкм

1. На мыльную пленку с показателем преломления n = 1,33 падает по нормали монохроматический свет с длиной волны λ = 0,6 мкм. Отраженный свет в результате интерференции имеет наибольшую яркость. Какова возможная наименьшая толщина d _min пленки? (Ответ. 0,113 мкм).

2. Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете r ₂ = 0,4 мм. Определить радиус R кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыта, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,64 мкм. (Ответ. 125 мм).

3. На пластинку со щелью, ширина которой а = 0,05 мм, падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ = 0,7 мкм. Определить угол φ отклонения лучей, соответствующих первому дифракционному максимуму. (Ответ. 1⁰12^/).

4. Дифракционная решетка, освещенная нормально падающим монохроматическим светом, отклоняет спектр третьего порядка на угол φ₁ = 30⁰. На какой угол φ₂ отклоняет она спектр четвертого порядка? (Ответ. 41⁰50¢).

5. Угол преломления луча в жидкости i ₂ = 35⁰. Определить показатель n преломления жидкости, если известно, что отраженный луч максимально поляризован. (Ответ. 1,43).

6. На сколько процентов уменьшается интенсивность света после прохождения через призму Николя, если потери света составляют 10%? (Ответ. 55%).

7. При какой скорости v релятивистская масса частицы в к = 3 раза больше массы покоя этой частицы? (Ответ. 2,83×10⁸ м/с).

8. Определить скорость v электрона, имеющего кинетическую энергию Т = 1,53 МэВ. (Ответ 2,91×10⁸ м/с).

9. Электрон движется со скоростью v = 0,6 c, где с – скорость света в вакууме. Определить релятивистский импульс р электрона. (Ответ.2,0×10^-22 кг×м/c).

10. Вычислить энергию, излучаемую за время t = 1 мин с площади S = 1 см² абсолютно черного тела, температура которого Т = 1000 К. (Ответ. 340 Дж).

11. Длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения абсолютно черного тела, λ₀ = 0,6 мкм. Определить температуру Т тела. (Ответ. 4820 К).

12. Определить спектральную плотность r _λ энергетической светимости (излучательности), рассчитанную на 1 нм для λ₀ в спектре излучения абсолютно черного тела. Температура тела Т = 1 К. (Ответ. 13 Вт/(м² нм).

13. Определить энергию ε, массу m и импульс р фотона с длиной волны λ = 1,24 нм. (Ответ. 1,60×10^-16 Дж; 1,78×10^-33 кг; 5,33×10^-25 кг×м/с).

14. На пластину падает монохроматический свет (λ = 0,42 мкм). Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов U = 0,95 В. Определить работу А выхода электронов с поверхности пластины. (Ответ. 2 эВ).

15. На цинковую пластинку падает пучок ультрафиолетовых лучей (λ = 0,2 мкм). Определить максимальную кинетическую энергию Т _max и максимальную скорость v _max фотоэлектронов. (Ответ. 2,2 эВ, 8,8×10⁵ м/с).

16. Определить максимальную скорость v _max фотоэлектрона, вырванного с поверхности металла γ-квантом с энергией ε = 1,53 МэВ. (Ответ. 2,91×10⁸ м/с).

17. Фотон с энергией ε₁, равной энергии покоя электрона (m ₀ c ²), рассеялся на свободном электроне на угол θ = 120⁰. Определить энергию ε₂ рассеянного фотона и кинетическую энергию Т электрона отдачи (в единицах m ₀ c ²). (Ответ. 0,4 m ₀ c ²; 0,6 m ₀ c ²).

18. Поток энергии (излучается электрической лампой) Ф ₀ = 600 Вт. На расстоянии r = 1м от лампы перпендикулярно падающим лучам расположено круглое плоское зеркальце диаметром d = 2 см. Определить силу F светового давления на зеркальце. Лампу рассматривать как точечный изотропный излучатель. (Ответ. 0,1 нН.).