1. Экран освещен двумя точечными источниками когерентного света с длиной волны 600 нм. В точке экрана, равноудаленной от обоих источников, наблюдается интерференционный максимум. Что наблюдается в точке экрана, где разность хода световых волн равна 1,8 мкм? Чему равна ширина интерференционной полосы?

2. Расстояния от бипризмы Френеля до узкой щели и экрана соответственно равны 25 см и 100см. Бипризма стеклянная с преломляющим углом 20΄. Найти длину волны света, если ширина интерференционной полосы на экране равна 0,55 мм.

3. Зонная пластинка дает изображение источника, удаленного от нее на 2 м, на расстоянии 1 м от своей поверхности. Где получится изображение источника, если его удалить на бесконечность.

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. Определить угол дифракции для линии 0,55мкм в четвертом порядке, если этот угол для линии 0,6 мкм в третьем порядке составляет 30⁰.

6. Определить во сколько раз ослабиться интенсивность света, прошедшего через два николя, расположенные так, что угол между их главными плоскостями α=60⁰, а в каждом из николей теряется 8% интенсивности падающего на него света.

7. Пучок естественного света падает на стеклянную призму под углом 300 к ее поверхности. Определить показатель преломления стекла, если отраженный луч полностью поляризованный.

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. Энергия фотона равна 4,5  10^–19 Дж. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Частота излучения больше 8  10¹⁴ Гц.

Б. Длина волны излучения меньше 600 нм.

В. Импульс фотона тем больше, чем больше энергия этого фотона.

Г. Энергия фотона обратно пропорциональна длине волны излучения.

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

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. При попадании α - частицы в ядро алюминия происходит ядерная реакция, в результате которой из ядра вылетает один протон. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Уравнение реакции имеет вид

Б. Уравнение реакции имеет вид

В. В результате реакции суммарная масса покоя частиц увеличивается.

Г. В результате реакции выделяется энергия, меньшая 2 МэВ.

13. Найти дефект массы и энергию связи ядра изотопа кремния-30. Определите также энергию связи, приходящуюся на один нуклон в этом ядре.

Вариант 15

1. 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).

2. На тонкую прозрачную плоскопараллельную пластинку (n = 1,5) под углом 50 падает белый свет. Определите толщину пленки, при которой она в проходящем свете будет казаться красной?

3. Найти радиусы первых пяти зон Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности 1м, расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения 1 м. Длина волны 500 нм.

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

6. Определить степень поляризации частично поляризованного света, если амплитуда светового вектора, соответствующая максимальной интенсивности света, в 3 раза больше амплитуды, соответствующей его минимальной интенсивности. (0,5)

7. Пучок естественного света падает на стеклянную призму под углом 30⁰ к ее поверхности. Определить показатель преломления стекла, если отраженный луч полностью поляризованный.

8. Определить массовую концентрацию сахарного раствора, если при прохождении света через трубку длиной 20 см с этим раствором плоскость поляризации света поворачивается на угол φ=10⁰. Удельное вращение сахара [α]=1,17*10^-2рад*м²/кг.

9. Излучение с частотой 10¹⁵ Гц падает на поверхность оксида бария. Работа выхода электронов из оксида бария равна 1 эВ. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Красная граница фотоэффекта для оксида бария меньше 200 нм.

Б. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов больше 3 эВ.

В. Если частоту падающего излучения уменьшить, максимальная скорость фотоэлектронов увеличится.

Г. Если интенсивность падающего излучения увеличить, максимальная скорость фотоэлектронов также увеличится.

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 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. У фтора существует изотоп  Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Масса ядра меньше суммарной массы 9 протонов и 8 нейтронов.

Б. В ядре столько же протонов, сколько в ядре

В. Дефект масс ядра меньше 0,2 а.е.м.

Г. Удельная энергия связи ядра больше 7,3 МэВ на нуклон.

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

Вариант 16

1. Д ва когерентных источника монохроматического света с длиной волны 600 нм находятся на расстоянии 1 мм друг от друга и на одинаковом расстоянии 3 м от экрана (см. схематический рисунок). Объясните, в каких точках экрана наблюдается минимум освещенности. Чему равно расстояние между соседними минимумами?

2. Выведите формулы для расчета ширины интерференционной полосы и числа полос для бизеркал Френеля, если они образуют угол 179⁰. Освещенная щель находится на расстоянии 10 см, а экран на расстоянии 3 м, от пересечения зеркал. На зеркало падает монохроматический свет (λ=500 нм).

3. Найти радиусы первых пяти зон Френеля для плоской волны, если расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения 1 м. Длина волны 500 нм.

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. 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. Степень поляризации частично поляризованного света составляет 0,75. Определить отношение максимальной интенсивности света, пропускаемого анализатором, к минимальной.

7. Пучок естественного света падает на стеклянную призму под углом 60⁰. Определить угол преломления, если отраженный луч полностью поляризованный.

8. Определить массовую концентрацию сахарного раствора, если при прохождении света через трубку длиной 20 см с этим раствором плоскость поляризации света поворачивается на угол φ=10⁰. Удельное вращение сахара [α]=1,17*10^-2рад*м²/кг.

9. Н а рисунке показаны две вольтамперные характеристики одного и того же вакуумного фотоэлемента. Кривая 1 соответствует облучению катода светом с частотой 5  10¹⁴ Гц. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Кривая 2 соответствует частоте падающего излучения, меньшей 2  10¹⁴ Гц.

Б. Данный фотоэлемент может регистрировать излучение с частотой 2  10¹⁴ Гц.

В. Интенсивность излучения в случае 2 можно изменить так, что кривые 1 и 2 совпадут.

Г. Работа выхода электронов с катода меньше 0,8 эВ.

10. В результате эффекта Комптона фотон при соударении с электроном был рассеян на угол 90. Энергия рассеянного фотона 0,4 МэВ. Определить энергию фотона до рассеяния.

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. Период полураспада селена-75 равен 120 суток. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. За 360 суток распадется более 80% имеющихся в начальный момент ядер.

Б. То ядро, которое образовалось раньше, обязательно и распадется раньше.

В. Активность образца, обусловленная наличием селена-75, через 240 суток уменьшится в 4 раза.

Г. За 60 суток количество ядер селена-75 уменьшается более чем на 20%.

13. В результате последовательной серии радиоактивных распадов уран превращается в свинец . Сколько α- и β-превращений он при этом испытывает?

Вариант 17

1. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (λ₁ = 500 нм) заменить красным (λ₂ = 650 нм)?

2. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны 500 нм, падающим нормально к поверхности пластины. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Наблюдение ведется в отраженном свете. Найти толщину слоя воды там, где наблюдается третье светлое кольцо.

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. 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. 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

9. Длина волны лазерного излучения равна 410 нм, мощность излучения 2 мВт. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Импульс каждого испускаемого фотона больше 2  10^–27 кг  м/с.

Б. Энергия каждого испускаемого фотона меньше 6  10^–19 Дж.

В. Каждую секунду лазер излучает больше 5  10¹⁵ фотонов.

Г. Данный лазер излучает видимый свет.

10. При комптоновском рассеянии энергия падающего фотона распределяется поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния составляет: а) 90, б) 120. Найти энергию и импульс рассеянного фотона.

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 ядерной реакции получен изотоп азота  Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

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

Б. Дефект масс ядра меньше 0,1 а.е.м.

В. Чем больше дефект масс ядра, тем меньше энергии необходимо для разрушения этого ядра.

Г. Удельная энергия связи ядра превышает 7,5 МэВ на нуклон.

13. Вещество радиоактивного элемента, подвергнувшись ряду превращений, потеряло одну α- и две β-частицы и превратилось в ядро урана-235. Найти исходный радиоактивный элемент. Запишите уравнения реакций.

Вариант 18

1. Экран освещен двумя точечными источниками когерентного света с длиной волны 600 нм. В точке экрана, равноудаленной от обоих источников, наблюдается интерференционный максимум. Что наблюдается в точке экрана, где разность хода световых волн равна 1,8 мкм? Чему равна ширина интерференционной полосы?

2. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально к поверхности пластины. Фокусное расстояние линзы 76 см. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиус пятого темного кольца равен 0,90 мм. Найти длину волны монохроматического света, если показатель преломления стекла линзы равен 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 20 мкм падает нормально монохроматический свет с длиной волны 500 нм. Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном параллельно щели. Определить ширину центрального дифракционного максимума, если расстояние l от щели до экрана 1 м.

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. 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=180⁰. Удельное вращение в кварце для данной длины волны α=0,52 рад/мм. (6,04мм)

9. Н а рисунке показаны две вольтамперные характеристики одного и того же вакуумного фотоэлемента. Кривая 1 соответствует облучению катода светом с частотой 5  10¹⁴ Гц. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. Поясните свой выбор.

А. Кривая 2 соответствует частоте падающего излучения, меньшей 2  10¹⁴ Гц.

Б. Данный фотоэлемент может регистрировать излучение с частотой 2  10¹⁴ Гц.

В. Интенсивность излучения в случае 2 можно изменить так, что кривые 1 и 2 совпадут.

Г. Работа выхода электронов с катода меньше 0,8 эВ.