1. На толстую стеклянную пластинку, покрытую очень тонкой пленкой с показателем преломления 1,4, падает нормально параллельный пучок лучей монохроматического света с длиной волны 600 нм. Отраженный свет максимально ослаблен вследствие интерференции. Определить толщину пленки.

2. В некоторую точку пространства приходят когерентные лучи с геометрической разностью хода 1,2 мкм. Длина волны этих лучей в вакууме 600 нм. Определите, что произойдет в этой точке в результате интерференции в трех случаях: а) свет идет в воздухе, б) свет идет в воде, г) свет идет в стекле с показателем преломления 1,5.

3. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l от точечного источника света с λ=600 нм. На расстоянии a=0.5l от источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром 1 см. Найти расстояние l, если преграда закрывает только центральную зону Френеля.

4. На узкую щель, шириной 0,1 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 600 нм. Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном параллельно щели на расстоянии 1 м. Определить расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны центрального максимума.

5. На дифракционную решетку нормально падает пучок монохроматического света. Максимум третьего порядка наблюдается под углом φ=36⁰48^/ к нормали. Найти постоянную решетки, выраженную в длинах волн падающего света.

6. Определить степень поляризации частично поляризованного света, который представляет собой смесь естественного света с плоскополяризованным, если интенсивность поляризованного света равна интенсивности естественного.

7. Определить показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный от него луч полностью поляризован при угле преломления 35⁰.

8. Раствор глюкозы с массовой концентрацией С₁=0,21 г/см³, находящийся в стеклянной трубке, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через раствор, на угол φ₁=24⁰. Определить массовую концентрацию С₂ глюкозы в другом растворе в трубке такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации на угол φ₂=18⁰.

9. Красная граница фотоэффекта для вольфрама 275 нм. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Работа выхода электронов из вольфрама меньше 5 эВ.

Б. При действии излучения с частотой 10¹⁴ Гц в вольфраме возникает фотоэффект.

В. Если длина волны падающего на вольфрам излучения равна 180 нм, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов больше 3 эВ.

Г. Чем больше частота излучения, тем меньше максимальная скорость фотоэлектронов.

10. Рентгеновские лучи с длиной волны 20 пм испытывают комптоновское рассеяние под углом 90°. Найти изменение длины волны рентгеновских лучей при рассеянии, а также энергию и импульс электрона отдачи.

11. Н а рисунке показаны четыре нижних энергетических уровня некоторого атома. Стрелки соответствуют переходам между уровнями; υ_i — частота фотона, излучаемого или поглощаемого при переходе. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. При переходе 1 происходит поглощение фотона.

Б. При переходе 3 происходит поглощение фотона.

В. Частота υ₃ — самая большая из всех частот _i.

Г. Выполняется соотношение υ₄ = υ₂ + υ ₅ + υ ₆.

12. Легкий изотоп гелия был открыт в результате бомбардировки лития протонами. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. В результате реакции образуются и дейтерий.

Б. Уравнение реакции имеет вид

В. Масса покоя продуктов реакции больше суммарной массы покоя ядра и протона.

Г. В результате реакции выделяется энергия, меньшая 3 МэВ.

13. В результате последовательной серии радиоактивных распадов торий-232 превращается в полоний-216. Сколько α- и β-превращений он при этом испытывает? Запишите соответствующие уравнения реакций, считая, что сначала происходят α-распады.

Вариант 25

1. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом (600нм), падающим нормально к поверхности пластины. Найти показатель преломления жидкости между пластиной и линзой, если при наблюдении в отраженном свете радиус 10 темного кольца оказался равным 2,1 мм. Радиус кривизны линзы 1 м.

2. В некоторую точку пространства приходят когерентные лучи с геометрической разностью хода 1,2 мкм. Длина волны этих лучей в вакууме 600 нм. Определите, что произойдет в этой точке в результате интерференции в трех случаях: а) свет идет в воздухе, б) свет идет в воде, г) свет идет в стекле с показателем преломления 1,5.

3. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l=4м от точечного источника света с λ=500 нм. На расстоянии a=0.5l от источника помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком радиусе отверстия центр дифракционных колец, наблюдаемых на экране, будет наиболее темным.

4. На узкую щель, шириной 0,1 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 500 нм. Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном параллельно щели. Определить расстояние l от щели до экрана, если ширина центрального дифракционного максимума 1 см.

5. Найти наибольший порядок спектра для желтой линии натрия (589 нм), если постоянная дифракционной решетки 2 мкм.

6. Определить степень поляризации частично поляризованного света, который представляет собой смесь естественного света с плоскополяризованным, если интенсивность поляризованного света в 5 раз больше интенсивности естественного.

7. Определить, под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы лучи, отраженные от поверхности озера (n=1,33), были максимально поляризованы.

8. Определить толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации монохроматического света определенной длины волны φ=90⁰. Удельное вращение в кварце для данной длины волны α=0,52 рад/мм. (6,04мм)

9. Н а рисунке показана вольтамперная характеристика вакуумного фотоэлемента, на катод которого падает излучение с длиной волны 300 нм. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Красная граница фотоэффекта меньше 200 нм.

Б. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов больше 1 эВ.

В. Если интенсивность излучения уменьшить в 2 раза, ток насыщения станет меньше 0,4 мкА.

Г. Излучение частотой 5 × 10¹⁴ Гц может вырывать электроны с поверхности катода данного фотоэлемента.

10. Энергия рентгеновских лучей 0,6 МэВ. Найти энергию электрона отдачи, если длина волны рентгеновских лучей после комптоновского рассеяния изменилась на 20%.

11. Н а рисунке показаны четыре нижних энергетических уровня некоторого атома. Стрелки соответствуют переходам между уровнями; υ_i — частота фотона, излучаемого или поглощаемого при переходе. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. При переходе 2 происходит излучение фотона.

Б. При переходе 4 происходит излучение фотона.

В. Выполняется соотношение υ ₃ = υ ₁ – υ ₄.

Г. Частота υ ₅ — самая маленькая из всех частот υ _i.

12. Период полураспада фосфора-32 равен 14 суток. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Закон радиоактивного распада позволяет предсказать, какие именно из атомов фосфора-32 распадутся за 14 суток.

Б. За каждые сутки распадается меньше атомов, чем за предыдущие сутки.

В. Через 140 суток останется меньше 0,1% начального количества атомов фосфора-32.

Г. За 28 суток распадается более 70% атомов фосфора-32.

13. Написать недостающий элемент в реакции . Найти энергию, выделяющуюся при этой реакции.

Вариант 26

1. Расстояние от бипризмы Френеля до узкой щели и экрана равны соответственно a = 30 см и b = 1,5 м. Бипризма стеклянная (n = 1,5) с преломляющим углом 20'. Определите ширину интерференционных полос, если длина волны монохроматического света равна 630 нм.

2. Когерентные пучки, длина волны которых в вакууме 500 нм, приходят в некоторую точку с геометрической разностью хода 1 мкм. Определите, максимум или минимум наблюдается в этой точке, если пучки приходят: а) в воздухе, б) скипидаре (n = 1,5), в) стекле (n = 1,75).

3. На диафрагму с диаметром отверстия 1,96 мм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (λ=600 нм). При каком наибольшем расстоянии между диафрагмой и экраном в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно.

4. На узкую щель, шириной 0,05 мм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 694 нм. Определить направление света на вторую светлую дифракционную полосу, по отношению к первоначальному направлению света.

5. Определить число штрихов на 1 мм дифракционной решетки, если углу 30⁰ соответствует максимум четвертого порядка для монохроматического света с длиной волны 0,5 мкм.

6. Степень поляризации частично поляризованного света P=0,25. Найти отношение интенсивности поляризованной составляющей этого света к интенсивности естественной составляющей.

7. Предельный угол полного отражения для пучка света на границе кристалла каменной соли с воздухом равен 40,5⁰. Определить угол Брюстера при падении света на поверхность этого кристалла.

8. Определить толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации монохроматического света определенной длины волны φ=180⁰. Удельное вращение в кварце для данной длины волны α=0,52 рад/мм.

9. Импульс фотона равен 1,3 × 10^–27 кг × м/с. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Длина волны излучения меньше 450 нм.

Б. Частота излучения больше 7 × 10¹⁴ Гц.

В. Импульс фотона тем больше, чем меньше частота излучения.

Г. Энергия фотона тем больше, чем больше его импульс.

10. Рентгеновские лучи с длиной волны 20 пм испытывают комптоновское рассеяние под углом 90°. Найти изменение длины волны рентгеновских лучей при рассеянии, а также энергию и импульс электрона отдачи.

11. Энергия атома водорода в невозбужденном состоянии E₀ = –13,55 эВ. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. При переходе с четвертого энергетического уровня на третий испускается фотон с энергией, меньшей 

Б. При переходе с четвертого энергетического уровня на третий испускается фотон с энергией, меньшей 

В. Линейчатый спектр излучают молекулы водорода.

Г. Переход между первым и вторым энергетическими уровнями соответствует спектральной линии с длиной волны, большей 100 нм.

12. В ядерных реакциях получен изотоп кислорода  Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. В ядре на один протон больше, чем в ядре

Б. Дефект масс ядра превышает 0,1 а.е.м.

В. Энергия связи ядра меньше 100 МэВ.

Г. Удельная энергия связи ядра превышает 7 МэВ на нуклон.

13. Определите зарядовое и массовое число изотопа, который получится из тория-232 после трех α- и двух β-превращений.

Вариант 27

1. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом (600нм), падающим нормально к поверхности пластины. Найти показатель преломления жидкости между пластиной и линзой, если при наблюдении в отраженном свете радиус 10 темного кольца оказался равным 2,1 мм. Радиус кривизны линзы 1 м.

2. Когерентные источники белого света, расстояние между которыми 0,32 мм, имеют вид узких щелей. Экран, на котором наблюдается интерференция света от этих источников, находится на расстоянии 3,2 м от них. Найдите расстояние между красной (длина волны 760 нм) и фиолетовой (длина волны 400 нм) линиями второго интерференционного порядка.

3. На диафрагму с круглым отверстием радиусом 1,2 мм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (λ=0,6 мкм). Определить наибольшее расстояние на оси между диафрагмой и экраном где еще будет наблюдаться темное пятно.

4. На щель, шириной a=6λ падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ. Под каким углом φ будет наблюдаться третий дифракционный минимум света?

5. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет (600 нм). Определить наибольший порядок спектра, полученный с помощью этой решетки, если ее постоянная 2 мкм.

6. Интенсивность естественного света, прошедшего через два николя, уменьшилась в 8 раз. Пренебрегая поглощением света, определить угол между главными плоскостями николей.

7. Определить, под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы лучи, отраженные от поверхности озера (n=1,33), были максимально поляризованы.

8. Определить толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации монохроматического света определенной длины волны φ=270⁰. Удельное вращение в кварце для данной длины волны α=0,52 рад/мм.

9. Мощность излучаемого лампой света равна 20 Вт. Считая, что длина волны света равна 600 нм, отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Энергия каждого испускаемого фотона меньше 2 эВ.

Б. Каждую секунду лампа испускает больше 8 × 10¹⁹ фотонов.

В. Энергия испускаемых фотонов меньше, чем энергия фотонов инфракрасного излучения.

Г. Импульс испускаемых фотонов больше, чем импульс фотонов ультрафиолетового излучения.

10. Какова была длина волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения графитом под углом 60° длина волны рассеянного излучения оказалась равной 25,4 пм?

11. В излучении разреженного одноатомного газа, находящегося при высокой температуре, присутствует свет с длиной волны 550 нм. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Спектр излучения одноатомного газа непрерывный.

Б. Если газ охладить, он будет хорошо пропускать свет с длиной волны 550 нм.

В. Спектр поглощения газа линейчатый.

Г. Если газ конденсируется, спектр поглощения станет непрерывным.

12. Нейтрон впервые был выделен из ядра атома в результате бомбардировки -частицами бериллия Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. При реакции образовалось ядро элемента с атомным номером 12.

Б. Массовое число образовавшегося ядра равно 6.

В. Уравнение реакции имеет вид

Г. Уравнение реакции имеет вид

13. Допишите ядерные реакции: а) ; б) ; в) ; г) .

Вариант 28