Тести для самоконтролю

У завданнях 1—12 потрібно з чотирьох наведених тверджень обрати одне правильне.

1 . Непрозорий предмет А освітлюють точкові джерела світла В і С. Визначте точку, яка розташована в півтіні.

1. Точка 1. Б. Точка 2.

2. Точка 3. Г. Точка 4.

2 . Яка стрілка може бути зображенням предмета СD (див. рисунок) у плоскому дзеркалі?

3. Світловий промінь, який падає з повітря на поверхню рідини, перпендикулярний до відбитого променя. Кут між відбитим і заломленим променями дорівнює 105°. Визначте показник заломлення рідини.

   1. 1,3. Б. 1,4.

   2. 1,5. Г. 1,6.

4. Світло переходить зі скла у воду. Як змінюються частота та довжина хвилі світла?

   1. Частота та довжина хвилі не змінюються.

Б. Частота зменшується, довжина хвилі не змінюється.

2. Частота не змінюється, довжина хвилі збільшується.

Г. Частота та довжина хвилі збільшуються.

3. Лінза з оптичною силою 5 дптр дає дійсне збільшене зображення

предмета. Визначте, якою може бути відстань між предметом і лінзою.

1. 12 см. Б. ЗО см.

2. 45 см. Г. 60 см.

6. Збиральна лінза дає уявне зображення предмета, розташова­ного на відстані 10 см від неї. За якої оптичної сили лінзи це можливо?

   1. 8 дптр. Б. 10 дптр.

   2. 12 дптр. Г. 15 дптр.

7. Лампа розташована на головній оптичній осі збиральної лінзи з фокусною відстанню 40 см. Відстань від лампи до лінзи 50 см. Зображення лампи...

   1. ...збільшене в 4 рази. Б. ...збільшене в 2 рази.

   2. ...зменшене в 2 рази. Г. ...зменшене в 4 рази.

8. Визначте характеристики зображення, яке дає мікроскоп.

   1. Збільшене, пряме, дійсне. Б. Збільшене, пряме, уявне.

   2. Збільшене, обернене, уявне. Г. Збільшене, обернене, дійсне.

9. Унаслідок накладання двох когерентних світлових хвиль у точці, де різниця ходу становить 1,5 мкм, спостерігається інтерферен­ційний мінімум. За якої довжини хвилі це можливо?

   1. 400 нм. Б. 500 нм.

   2. 600 нм. Г. 750 нм.

10. До якого діапазону належить електромагнітне випромінювання з енергією фотонів 3·10^-19Дж?

    1. Радіохвилі. Б. Інфрачервоне випромінювання.

    2. Видиме світло. Г. Ультрафіолетове випромінювання.

11. Коли світло з частотою6·10¹⁴ Гц падає на поверхню мета­лу, максимальна кінетична енергія фотоелектронів дорівнює 10^-19Дж. Визначте мінімальну енергію фотонів, за якої можли­вий (фотоефект для цього металу.

А. 2·10^-19Дж Б. 3·10^-19Дж

В. 4·10^-19Дж Г. 6·10^-19Дж

6. Поверхню металу опромінюють електромагнітними хвилями з частотою3·10¹⁴Гц. Визначте імпульс, який отримує кожний вільний електрон після поглинання фотона

А. 3,3 ·10^-28 кг·м/с. Б. 6,6 ·10^-28 кг·м/с.

В. 3,3 ·10^-27 кг·м/с. Г. 6,6 ·10^-27 кг·м/с.

Атомна та ядерна фізика

16. Фізика атома

Усна розминка

1. У чому полягає протиріччя між планетарною моделлю атома за Резерфордом і законами класичної фізики?

2. У чому полягає протиріччя між постулатами Бора та законами класичної фізики?

3. Атом поглинув фотон. Які зміни відбулися в атомі з точки зору теорії Бора?

4. Укажіть, при яких переходах атом випромінює енергію, а при яких поглинає: а) перехід з першого енергетичного рівня на четвертий; б) перехід із другого енергетичного рівня на перший; в) перехід із другого енергетичного рівня на третій; г) перехід із третього енергетичного рівня на перший.

5. . Чим відрізняється вимушене випромінювання від спонтанного?

Перший рівень

6. М інімальна частота випромінювання, яке може поглинути атом, що перебуває на першому енергетичному рівні, дорівнює 2·10¹⁵ Гц. Яка «відстань» між першим і другим енергетичними рівнями атома?

7. У парі ртуті енергія атома внаслідок зіткнення з електроном може збільшитися на 4,9 еВ. Яка довжина хвилі випромінюван­ня атома, яке виникає після цього?

16.8 На рисунку показано енергетичні рівні атома. Стрілками позначено переходи між рівнями. При яких переходах відбувається поглинання випромінювання? При якому переході поглинається випромінювання з максимальною довжиною хвилі? з макси­мальною частотою?

Другий рівень

16.9. Згідно з міжнародною угодою з 1960 по 1983 рік метр визна­чали як 1 650 763,73 довжини хвилі випромінювання у вакуумі, що відповідає переходу атома Криптону-86 між двома певними енергетичними рівнями. Визначте різницю енергій цих рівнів і довжину хвилі випромінювання. Якому діапазону належить це випромінювання?

10. Атом здійснив перехід між двома енергетичними рівнями, поглинувши фотон випромінювання з частотою Збіль­шилася чи зменшилася внаслідок переходу енергія атома? На скільки?

11. П ри переході електрона в атомі Гідрогену з третього енерге­тичного рівня на другий випромінюються фотони, які відповіда­ють червоному світлу з довжиною хвилі 652 нм. Яку енергію втрачає атом Гідрогену внаслідок випромінювання цього фото­на?

12. На рисунку показано енергетичні рівні атома. Стрілками позначено переходи між рівнями. Нехай λ₁— дов­жина хвилі випромінювання, що ви­промінюється чи поглинається під час відповідного переходу. Виразіть: а) λ₄ через λ₂ і λ₃; б) λ₃ через λ₁ і λ₆; в) λ₅ через λ₂ і λ₆.

13. Які перетворення енергії відбуваються під час фотолюмі­несценції? катодолюмінесценції?

14. Які перетворення енергії відбуваються під час роботи енергозберігаючої лампи?

15. Яким має бути стан речовини, щоб світло під час поши­рення в цій речовині підсилювалося?

Третій рівень

13. Енергія йонізації атома Гідрогену, який перебуває на пер­шому енергетичному рівні, дорівнює 13,55 еВ. Згідно з теорією Бора кінетична енергія електрона на відповідній орбіті дорівнює енергії йонізації. Визначте радіус орбіти та швидкість електрона з позицій теорії Бора.

14. Енергія йонізації атома Гідрогену в основному стані дорівнює 13,55 еВ, а в першому та другому збуджених станах — відповідно 3,39 і 1,51 еВ. За якої швидкості електронів, що бомбардують атом, виникає тільки одна спектральна лінія в спектрі випро­мінювання?

16.18. Енергія йонізації атома Гідрогену в основному стані дорівнює 13,55 еВ, а в першому та другому збуджених станах — відповідно 3,39 і 1,51 еВ. Випромінювання яких частот може виникати піс­ля переведення атома Гідрогену до другого збудженого стану?

16.19. Яким був би результат досліду Резерфорда з розсіювання α-частинок, якби ці частинки розсіювалися не на золотій фользі, а на кристалах твердого гелію або водню?