Задачи для контрольной работы. 434. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость

434. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус r₃ третьего тёмного кольца Ньютона при наблюдении в отражённом свете с длиной волны равен . Радиус кривизны линзы

435. На тонкую плёнку в направлении нормали к её поверхности падает монохроматический свет с длиной волны . Отражённый от неё свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину плёнки, если показатель преломления материала плёнки .

436. На стеклянную пластинку нанесён тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления . Пластинка освещается пучком параллельных лучей с длиной волны , падающих на пластинку нормально. Какую минимальную толщину должен иметь слой, чтобы отражённые лучи имели наименьшую яркость?

437. На тонкую глицериновую плёнку толщиной нормально к её поверхности падает белый свет. Определить длины волн лучей видимого участка спектра , которые будут ослаблены в результате интерференции.

438. Постоянная дифракционной решётки в раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на её поверхность. Определить угол между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами.

439. На дифракционную решётку падает нормально параллельный пучок лучей белого света. Спектры третьего и четвёртого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвёртого порядка накладывается граница спектра третьего порядка?

440. Какое наименьшее число штрихов должна содержать дифракционная решётка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две жёлтые линии натрия с длинами волн и ? Какова длина такой решётки, если постоянная решётки ?

441. На поверхность дифракционной решётки нормально к её поверхности падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решётки в больше длины световой волны. Найти общее число М дифракционных максимумов, которые теоретически возможно наблюдать в данном случае.

442. На дифракционную решётку, содержащую на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проектируется помещённой вблизи решётки линзой на экран. Определить длину спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана . Границы видимого спектра:

443. Луч света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол . Принимая, что коэффициент поглощения k каждого николя равен 0,15, найти, во сколько раз луч, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с лучом, падающим на первый николь.

444. Угол падения луча на поверхность стекла равен . При этом отражённый луч оказался максимально поляризованным. Определить угол преломления луча.

445. Угол между плоскостями пропускания поляроидов равен . Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в раза. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k света в поляроидах.

446. Луч света, идущий в стеклянном сосуде с глицерином, отражается от дна сосуда. При каком угле падения отражённый луч максимально поляризован?

447. Пластинку кварца толщиной поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол . Какой наименьшей толщины следует взять пластинку, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно тёмным?

448. Луч света переходит из глицерина в стекло так, что луч, отражённый от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол между падающим и преломлённым лучами.

449. Частица движется со скоростью (с – скорость света в вакууме). Какую долю энергии покоя составляет кинетическая энергия частицы?

450. Протон с кинетической энергией при торможении потерял треть этой энергии. Определить, во сколько раз изменился релятивистский импульс -частицы.

451. При какой скорости -частицы (в долях скорости света) релятивистская масса любой частицы вещества в раза больше массы покоя?

452. Определить отношение релятивистского импульса р электрона с кинетической энергией к комптоновскому импульсу электрона.

453. Скорость электрона (с – скорость света в вакууме). Зная энергию покоя электрона в мегаэлектрон-вольтах, определить в тех же единицах кинетическую энергию Т электрона.

454. Протон имеет импульс р = 469 МэВ/с. Какую кинетическую энергию необходимо дополнительно сообщить протону, чтобы его релятивистский импульс возрос вдвое?

455. Во сколько раз релятивистская масса т электрона, обладающего кинетической энергией , больше массы покоя ?

456. Какую скорость (в долях скорости света) нужно сообщить -частице, чтобы её кинетическая энергия была равна удвоенному значению энергии покоя?

457. Красная граница фотоэффекта для цинка . Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падают лучи с длиной волны .

458. На поверхность калия падают лучи с длиной волны . Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.

459. Фотон с энергией падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс р, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин.

460. На фотоэлемент с катодом из лития падают лучи с длиной волны . Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов , которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

461. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол . Определить импульс р (МэВ/c), приобретённый электроном, если энергия фотона до рассеяния была .

462. На поверхность металла падают монохроматические лучи с длиной волны . Красная граница фотоэффекта . Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

463. На металл падают рентгеновские лучи с длиной волны . Пренебрегая работой выхода, определить максимальную скорость фотоэлектронов.

464. В результате эффекта Комптона фотон с энергией был рассеян на свободных электронах на угол . Определить энергию рассеянного фотона.

465. Определить максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии света на свободных электронах и свободных протонах.

466. Рентгеновские лучи рассеиваются электронами, которые можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны рентгеновских лучей в рассеянном пучке.

467. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол ? Энергия фотона до рассеяния .

468. Фотон с длиной волны рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона . Определить угол рассеяния.

469. Фотон с энергией был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол . Определить кинетическую энергию Т электрона отдачи.

470. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона с длиной волны ?

471. При какой температуре кинетическая энергия молекулы двухатомного газа будет равна энергии фотона с длиной волны ?

472. Какое количество энергии излучает Солнце за 1 мин? Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно чёрного тела. Температуру поверхности Солнца принять равной .

473. Мощность излучения абсолютно чёрного тела равна . Найти величину излучающей поверхности тела, если известно, что длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности его энергетической светимости, равна .

474. Найти температуру печи, если известно, что из отверстия в ней размером излучается в . Излучение считать близким к излучению абсолютно чёрного тела.

475. Поверхность тела нагрета до температуры . Затем одна половина этой поверхности нагревается на С, другая – охлаждается на С. Во сколько раз изменится энергетическая светимость поверхности этого тела?

476. Мощность излучения абсолютно чёрного тела равна . Найти температуру этого тела, если известно, что поверхность его равна .

477. Найти количество энергии, которое излучает абсолютно чёрное тело с поверхности за Известно, что максимальная спектральная плотность его энергетической светимости приходится на длину волны

478. При какой температуре кинетическая энергия молекулы атомного газа будет равна энергии фотона с длиной волны .

479. Найти величину задерживающего потенциала для фотоэлектронов, испускаемых при освещении калия светом, длина волны которого равна 0,33 мкм.

480. Кванты света с энергией Е = 4,97 эВвырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода А = 4,5 эВ. Найти максимальный импульс, передаваемой поверхности металла при вылете каждого электрона.

481. Красная граница эффекта для некоторого металла равна 0,275 мкм. Чему равно минимальное значение фотона, вызывающее фотоэффект?

482. Найти величину задерживающего потенциала для фотоэлектронов, испускаемых при освещении калия светом, длина волны которого равна .

483. Найти массу фотона, количество движения которого равна количеству движения молекулы водорода при температуре 20^оС. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости.

484. Лазерной установкой в течение 10 мин облучаются семена огурцов. Длина волны излучаемого света . Интенсивность излучения J =6 Вт/м². Сколько фотонов прошло через перпендикулярную площадку за 10 мин работы излучателя?

485. При определённых условиях сетчатка глаза человека может регистрировать всего лишь 5 фотонов голубовато-зелёного света . Чему равно соответствующее количество энергии, попадающее на сетчатку, в джоулях и электрон-вольтах, если каждую секунду в глаз попадают и поглощаются пять таких фотонов. Чему будет равна передаваемая при этом энергия в ваттах?

486. Произойдёт ли фотоэффект при освещении металла светом длиной волны ? Работа выхода электрона из металла

487. Для предпосевного облучения семян свеклы применена лазерная установка, излучающая волны длиной . Определить частоту излучения и энергию кванта.

488. Для дезинфекции воздуха в помещенииинкубатора применено излучение длиной волны . Интенсивность излучения J =6 Вт/м². Сколько фотонов прошло через перпендикулярную площадку за 10 мин работы излучателя?

489. Работа выхода электронов с поверхности цезия . Определить кинетическую энергию фотоэлектронов, если металл освещён жёлтым светом длиной волны ?

490. Максимум поглощения света -каротином соответствует длинам волн и . Определить энергию фотонов, поглощаемых -каратином.

491. В течение 15 миноблучаются семена моркови. Длина волны излучаемого света , интенсивность излучения J =300 Вт/м². Сколько фотонов попало на семя площадью ?

492. На ядра животных и растительных клеток можно воздействовать ультрафиолетовым излучением длиной волны . Определить частоту и энергию фотонов этого излучения .

493. Какой должна быть ширина запрещённой зоны полупроводника, из которого изготовлен светодиод, светящийся зелёным светом

494. Определить постоянную Планка, если известно, что фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла светом частотой , полностью задерживаются обратным потенциалом 6,6 В, а вырываемые светом с частотой - потенциалом 16,5 В.

495. Селеновый фотоэлемент имеет чувствительность по току, равную 200 мА/лм. Принимая, что такая же чувствительность имеет место при освещении фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны 0,55 мкм, определить, сколько фотонов приходится на 1 электрон, участвующий в фототоке.

496. Монохроматическое излучение с длиной волны 6000 А попадает на фоточувствительную поверхность, чувствительность которой равна 9 мА/Вт, освобождая при этом920 фотоэлектронов. Определить число квантов, попавших на поверхность.

497. Фотон с энергией 10 эВ падает на серебряную пластинку и вызывает фотоэффект. Определить импульс, полученный пластинкой, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластины.

498. Подвижность электронов и дырок в кремнии соответственно равна 0,15 м²/(В∙с) и 0,05 м²/(В∙с). Вычислить постоянную Холла для кремния, если удельное сопротивление кремния равно .

499. Какую силу тока (мкА) покажет гальванометр, присоединённый к селеновому фотоэлементу, если на расстоянии 75см от него поместить поверхность фотоэлемента, равную 10 см², с чувствительностью 300 мкА/лм.

500. Пучок ультрафиолетового излучения передаёт фотоэмиссионной поверхности мощность . Сколько фотонов попадает на поверхность каждую секунду? Если 1% фотонов выбивает фотоэлектроны, то чему будет равен электронный ток с поверхности?

501. Лазерной установкой в течение 10 миноблучаются семена огурцов. Длина волны излучаемого света , интенсивность излучения J =250 Вт/м². Сколько фотонов попало на семя площадью 4 мм²?

502. Работа выхода для пластин равна 5,32 эВ. Чему равна наибольшая длина волны фотона, при которой он ещё может выбить из пластины фотоэлектрон?

503. Определить энергетическую освещённость (облучённость) Е_е зеркальной поверхности, если давление, производимое излучением, . Лучи падают нормально к поверхности.

504. Фотоактивирование семян производят излучением гелий-неонового лазера мощностью 25 мВт. Какое число фотонов падает на поверхность семени в минуту? Длина волны излучения 630 нм.

505. Вычислить энергию фотонов, излучаемых гелий-неоновым лазером, если длина волны этого излучения 632 нм. Ответ выразить в джоулях и электрон-вольтах. Сколько фотонов излучает лазер в секунду, если его мощность 50 мВт?

506. При фотоэффекте с платиновой поверхности электроны полностью задерживаются разностью потенциалов Найти длину волны применяемого облучения и предельную длину волны , при которой еще возможен фотоэффект.

507. Граничная длина волны фотоэффекта некоторого вещества равна 300 нм. Чему равна работа выхода этого вещества?

508. Работа выхода для бария равна 2,48 эВ. Какова максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, выбитых из бария фотонами с длиной волны 200 нм?

509. Давление р света длиной волны , падающего нормально на чёрную поверхность, равно 2 нПа.Определить число фотонов, падающих за время на площадь этой поверхности.

510. Лазерное излучение мощностью 2 мВт может вызвать ожог сетчатки глаза за время 2 с при площади пятна . Вычислить интенсивность потока лазерного излучения. Какое количество фотонов падает за это время на сетчатку, если длина волны излучения 632,8 нм?

511. В реакции фотосинтеза на образование одной молекулы расходуется 8 фотонов. Какое количество световой энергии необходимо для образования при фотосинтезе 1 моля кислорода? Длину световой волны принять равной 555 нм. Коэффициент использования световой энергии 0,34.

512. Мощность солнечного излучения, которая достигает поверхности Земли, 1 кВт/м². Определить число фотонов с длиной волны , использованных одним листом тополя на фотосинтез в течение 5 ч, если его площадь 18 см² и коэффициент использования световой энергии Солнца составляет 7%.

513. Какое количество фотонов с длиной волны попадает в глаз человека, если порог зрительного ощущения на этой волне составляет .

514. Выберите какую-нибудь величину, которая когда-то считалась непрерывной, и расскажите, как была доказана её дискретная природа. Возьмите теперь какую-нибудь величину, которая считалась ранее дискретной, и покажите, как было доказано, что эта величина «расплывается».

515. Рассмотрите вероятность того, что когда-нибудь мы сможем преодолеть ограничения, накладываемые в настоящее время принципом неопределённости, и сможем обсуждать микроскопические явления с той же степенью детерминизма, что и микроскопические механические явления (т.е. с точки зрения классической динамики).

516. Давление света, производимое на зеркальную поверхность, . Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности, если длина волны света, падающего на поверхность, .

517. В лечебно-профилактических целях производят ультрафиолетовое облучение молодняка сельскохозяйственных животных лампами 13-15, дающими излучение с длиной волны 315 нм. Интенсивность облучения 15 мкВт/см². Какое количество фотонов попадает при 10-минутном облучении на поверхность тела животного площадью 1,7 м²?

518. Какое число фотонов падает на поверхность зерна за 5 мин (площадь освещаемой поверхности 4 мм²), если фотоактивирование семян производят излучением гелий-неоновым лазером мощностью 25 мВт. Длина волны излучения 630 нм. Площадь пятна лазера .

519. Красная граница фотоэффекта для цинка . Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падают лучи с длиной волны .

520. Какова должна быть длина волны лучей, падающих на платиновую пластинку, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была ?

521. Свет с длиной волны нормально падает на зеркальную поверхность и производит на неё давление . Определить число N фотонов, падающих за время на площадь этой поверхности.

522. Порог зрительного ощущения глаза человека в области его максимальной чувствительности при длине световой волны 555 нм составляет . Какое количество фотонов попадает при этом в глаз за 1 мин?

523. Ультрафиолетовое облучение сельскохозяйственных животных производят в лечебно-профилактических целях на длине волны 315 нм. Источник облучения даёт интенсивность облучения 15 мкВт/см². Какое количество фотонов попадает за 10 мин облучения на поверхность тела животного? Площадь облучения 1,5 м².

524. Известно, что солнечный свет регулирует развитие растений, действуя на фитохром в узле кущения. Определите количество фотонов, поглощённых в стебле растения, если на пути 8 см излучение на длине волны ослабляется в 20 раз. Площадь облучения . Мощность солнечного света 1 кВт/м², из них мощности приходится на длину поглощённой энергии.

525. Фотон с энергией падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс р, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластины.

526. На фотоэлемент с катодом из лития падают лучи с длиной волны . Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов , которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

527. На расстоянии от точечного монохроматического изотропного источника расположена площадка перпендикулярно падающим лучам. Определить число N фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность излучения .

528. Давление света, производимое на зеркальную поверхность, . Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности, если длина волны света, падающего на поверхность, .

529. Импульс, переносимыймонохроматическим пучком фотонов через площадку за время равен Найти для этого пучка энергию , падающую на единицу площади за единицу времени.

530. В реакции фотосинтеза на образование одной молекулы расходуется 8 фотонов. Какое количество световой энергии необходимо для образования при фотосинтезе 1 моля кислорода? Длину световой волны принять равной 555 нм. Коэффициент использования световой энергии 0,34.

531. Найти энергию , импульс р фотона, если соответствующая ему длина волны .

532. С какой скоростью v должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны ?

533. На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно чёрного тела, имеющего температуру, равную температуре человеческого тела, т.е. .

534. Мощность излучения абсолютно чёрного тела . Найти температуру Т этого тела, если известно, что его поверхность .

535. С какой скоростью v должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона с длиной волны ?

536. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для некоторого металла, . Найти минимальную энергию Е фотона, вызывающего фотоэффект.

537. Вычислить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, обладающего скоростью .

538. Найти длину волны де Бройля для электрона, имеющего кинетическую энергию .

539. Заряженная частица, ускоренная разностью потенциалов , имеет длину волны . Найти массу т частицы, если её заряд численно равен заряду электрона.

540. При открывающейся дверце печи внутри неё поддерживается температура . Размеры дверцы . Сколько энергии в секунду получает комната от печи через открытую дверцу?

541. В доменной печи температура . Доменщик смотрит за процессом через смотровое окошечко диаметром . Какое количество энергии излучается через смотровое окошечко в течение суток?

542. Работа выхода электронов из серебра составляет . Определить длину волны красной границы фотоэффекта для серебра.

543. Какую энергию должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоя электрона?

544. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 0,275 мкм. Чему равно минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект?

545. Найти температуру Т печи, если известно, что излучение из отверстия в ней площадью имеет мощность . Излучение считать близким к излучению абсолютно чёрного тела.

546. Максимум испускательной способности Солнца приходится на длину волны 0,50 мкм. Считая Солнце абсолютно чёрным телом (радиус , масса ), найти температуру его поверхности и излучаемую мощность.

547. Энергетическая светимость абсолютно чёрного тела равна 250 кВт/м². Найти его температуру и длину волны, соответствующую максимуму испускательной способности этого тела.

548. Абсолютно чёрное тело испускает с каждого квадратного сантиметра поверхности за 1 мин энергию 340 Дж. Найти энергетическую светимость тела.

549. Смотровое окошко печи площадью излучает 4 кДж/мин. Считая окошко абсолютно чёрным излучателем, найти его энергетическую светимость, температуру печи и длину волны, соответствующую максимальной испускательной способности.

550. Поток энергии, излучаемой из окошка плавильной печи, равен 34 Вт, площадь окошка . Определить температуру в печи.

551. При увеличении термодинамической температуры абсолютно чёрного тела в 2 раза длина волны, на которую приходится максимум испускательной способности, уменьшилась на 400 нм. Найти начальную температуру тела, начальную энергетическую светимость тела.

552. Шар радиусом 10 см излучает как серое тело с поглощательной способностью и имеет энергетическую светимость 7,96 ∙ 10³ Вт/м². Найти мощность излучения шара и его температуру.

553. При остывании максимум испускательной способности сместился с фиолетовой границы видимого спектра (390 нм) на красную (780 нм). Считая тело абсолютно чёрным, найти, во сколько раз уменьшилась его температура и мощность излучения.

554. Максимальная скорость фотоэлектронов 3 ∙ 10⁶ м/с. Работа выхода электрона из металла равна 6,3 эВ. Найти длину волны падающего излучения.

555. На уединённый медный шарик падает ультрафиолетовый свет с длиной волны 0,165 мкм и заряжает шарик до потенциала 3 В. Найти работу выхода электрона.

556. Уединённый цинковый шарик облучают светом с длиной волны 200 нм. Работа выхода электрона равна 3,74 эВ. Найти длину волны красной границы фотоэффекта; потенциал, до которого зарядится шарик.

557. На поверхность металла падают монохроматические лучи с длиной волны 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта соответствует длине волны 0,3 мкм. Найти величину задерживающего потенциала.

558. Максимальная скорость фотоэлектронов, выбиваемых из платины -лучами, равна 3 ∙ 10⁶ м/с. Работа выхода электронов 6,3 эВ. Найти длину волны -лучей.

559. На катод фотоэлемента падают лучи с длиной волны 200 нм. Длина волны красной границы фотоэффекта равна 520 нм. Найти работу выхода электрона из металла; задерживающую разность потенциалов.

560. На поверхность калия падают лучи с длиной волны 150 нм. Работа выхода электрона из калия равна 2,2 эВ. Найти длину волны красной границы фотоэффекта; максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.

561. На катод фотоэлемента падают лучи с длиной волны 200 нм. Работа выхода электрона из катода равна 2,34 эВ. Найти длину волны красной границы фотоэффекта; задерживающую разность потенциалов.

562. Ток в фотоэлементе прекращается при задерживающей разности потенциалов 1,7 В. Работа выхода электрона с поверхности катода равна 2,3 эВ. Найти длину волны падающего на катод излучения; максимальную скорость фотоэлектронов.

Date: 2015-11-15; view: 2104; Нарушение авторских прав