Часть 2. Контрольные задания

1. Раствор сахара, налитый в трубку длиной 18 см и помещенный между поляризатором и анализатором, вращает плоскость поляризации света пламени натрия на 30⁰. Сколько граммов сахара находится в 1 см³ раствора, если удельное вращение сахара для желтых лучей натрия равно 66,7 град.см³.дм^-1. г^-1?

2. 15%-ный раствор сахара поворачивает плоскость поляризации света в сахариметре на угол 10⁰. Какова концентрация неизвестного раствора сахара, если он поворачивает плоскость поляризации света на 30⁰. Размеры кювет одинаковы.

3. Определить интенсивность светового пучка после прохождения слоя раствора толщиной 10 см, если начальная интенсивность света 200 Вт/см³. Коэффициент поглощения света раствором 0,01.

4. Угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора составляет 30⁰. Определить изменение интенсивности прошедшего через них света, если угол между главными плоскостями равен 45⁰.

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

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

7. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два николя, главные плоскости которых образуют угол в 60⁰, если каждый из николей как поглощает, так и отражает 5% падающего на них света.

8. Из двух стекол с показателями преломления n₁ = 1,5 и n₂ = 1,7 сделаны две одинаковые двояковыпуклые линзы. Найти отношение F₁/F₂ их фокусных расстояний. Какое действие каждая из этих линз произведет на луч, параллельный оптической оси, если погрузить линзы в прозрачную жидкость с показателем преломления n = 1,6?

9. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два николя, главные плоскости которых образуют угол в 60⁰, если каждый из николей как поглощает, так и отражает 5,5% падающего на них света.

10. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два николя, главные плоскости которых образуют угол в 60⁰, если каждый из николей как поглощает, так и отражает 4,5% падающего на них света.

11. Глухая кирпичная стена имеет размеры: длина - 5 м, высота - 2.7 м, толщина - 50 см (2 кирпича). Рассчитать поток тепла, если внутренняя температура стены - +20⁰С, а наружная - -10⁰С. Определить количество тепла уходящее через стену за 1с и за 1час. Оценить мощность теплового источника, требуемого для компенсации потерь тепла. Теплопроводность кирпича 0.8 Вт/мК.

12. Бетонная стена имеет размеры: длина - 5 м, высота - 2.7 м, толщина - 70 см . Рассчитать поток тепла, если внутренняя температура стены - +20⁰С, а наружная - -10⁰С. Определить количество тепла уходящее через стену за 1с и за 1час. Оценить мощность теплового источника, требуемого для компенсации потерь тепла. Теплопроводность бетона 1.3 Вт/мК.

13. Глухая стена деревянного дома имеет размеры: длина - 5 м, высота - 3 м, толщина - 20 см. Рассчитать поток тепла, если внутренняя температура стены - +20⁰С, а наружная - -10⁰С. Определить количество тепла уходящее через стену за 1с и за 1час. Оценить мощность теплового источника, требуемого для компенсации потерь тепла. Теплопроводность дерева 0.5 Вт/мК.

14. Панельная стена из пенобетона имеет размеры: длина - 5 м, высота - 2.7 м, толщина - 40 см. Рассчитать поток тепла, если внутренняя температура стены - +20⁰С, а наружная - -10⁰С. Определить количество тепла уходящее через стену за 1с и за 1час. Оценить мощность теплового источника, требуемого для компенсации потерь тепла. Теплопроводность пенобетона 0.25 Вт/мК.

15. Глухая стена из известняка имеет размеры: длина - 5 м, высота - 2.7 м, толщина - 60 см. Рассчитать поток тепла, если внутренняя температура стены - +20⁰С, а наружная - -10⁰С. Определить количество тепла уходящее через стену за 1с и за 1час. Оценить мощность теплового источника, требуемого для компенсации потерь тепла. Теплопроводность кладки из известняка 1.4 Вт/мК.

16. Глухая кирпичная стена имеет размеры: длина - 4 м, высота - 2.5м, толщина - 50 см (2 кирпича). Рассчитать поток тепла, если внутренняя температура стены - +20⁰С, а наружная - 0⁰С. Определить количество тепла уходящее через стену за 1с и за 1час. Оценить мощность теплового источника, требуемого для компенсации потерь тепла. Теплопроводность кирпича 0.8 Вт/мК.

17. Бетонная стена имеет размеры: длина - 4 м, высота - 2.5 м, толщина - 70 см. Рассчитать поток тепла, если внутренняя температура стены - +20⁰С, а наружная - 0⁰С. Определить количество тепла уходящее через стену за 1с и за 1час. Оценить мощность теплового источника, требуемого для компенсации потерь тепла. Теплопроводность бетона 1.3 Вт/мК.

18. Глухая стена из известняка имеет размеры: длина - 4 м, высота - 2.5 м, толщина - 50 см. Рассчитать поток тепла, если внутренняя температура стены - +20⁰С, а наружная - 0⁰С. Определить количество тепла уходящее через стену за 1с и за 1час. Оценить мощность теплового источника, требуемого для компенсации потерь тепла. Теплопроводность кладки из известняка 1.4 Вт/мК.

19. Глухая кирпичная стена имеет размеры: длина - 4 м, высота - 2.5м, толщина - 50 см (2 кирпича). Рассчитать поток тепла, если внутренняя температура стены - +20⁰С, а наружная - -20⁰С. Определить количество тепла уходящее через стену за 1с и за 1час. Оценить мощность теплового источника, требуемого для компенсации потерь тепла. Теплопроводность кирпича 0.8 Вт/мК.

20. Глухая стена деревянного дома имеет размеры: длина - 5 м, высота - 3 м, толщина - 20 см. Рассчитать поток тепла, если внутренняя температура стены - +20⁰С, а наружная - -30⁰С. Определить количество тепла уходящее через стену за 1с и за 1час. Оценить мощность теплового источника, требуемого для компенсации потерь тепла. Теплопроводность дерева 0.5 Вт/мК.

21. Какова минимальная толщина покрытия на изделиях чешской бижутерии, если при нормальном падении условие максимума при отражении должно выполняться для зеленого цвета (λ = 0,53 мкм), показатель преломления покрытия n =1.4.

22. Какова минимальная толщина покрытия на объективе фотоаппарата (голубая оптика), если при нормальном падении условие минимума при отражении должно выполняться для красного цвета (λ = 0,7 мкм), показатель преломления покрытия n =1.4.

23. Какова минимальная толщина покрытия на изделиях чешской бижутерии, если при нормальном падении условие максимума при отражении должно выполняться для желтого цвета (λ = 0,589 мкм), показатель преломления покрытия n =1.4.

24. Какова минимальная толщина покрытия на изделиях чешской бижутерии, если при нормальном падении условие максимума при отражении должно выполняться для голубого цвета (λ = 0,486 мкм), показатель преломления покрытия n =1.4.

25. Какова минимальная толщина покрытия на изделиях чешской бижутерии, если при нормальном падении условие максимума при отражении должно выполняться для фиолетового цвета (λ = 0,4 мкм), показатель преломления покрытия n =1.4.

26 – 28. При выбраковке ткани используется дифракция на регулярной структуре нитей. При нарушении структуры изменяется дифракционная картина. Рассчитать углы порядков дифракции, если расстояние между нитями по горизонтали а, расстояние по вертикали b, освещение ведется светом с длиной волны λ. Данные для задач в табл. 2.

Таблица 2

№	m	λ (мкм )	а(мм )	b(мм )
26	1-3	0,53	0,1	0,05
27	1-3	0,63	0.05	0.1
28	1-3	0,694	0,05	0,025

29. На грань кристалла каменной соли падает пучок параллельных рентгеновских лучей с длиной волны 0.15 нм. Под каким углом к атомной плоскости наблюдается дифракционный максимум третьего порядка, если расстояние между атомными плоскостями кристалла 0.285 нм?

30. На кристалл кальцита, расстояние между атомными плоскостями которого 0.3 нм, падает пучок параллельных рентгеновских лучей, длина волны которых 0.147 нм. Определить, под каким углом к поверхности кристалла (угол скольжения) должны падать рентгеновские лучи, чтобы наблюдался дифракционный максимум первого порядка.

31. Летучая мышь летит перпендикулярно к стене со скоростью 21,6 км/ч, издавая ультразвук частотой 45 кГц. Какие две частоты звука слышит летучая мышь? Скорость распространения звука в воздухе принять равной 340 м/с.

32. Два поезда идут навстречу друг другу со скоростями 72 км/ч и 54 км/ч. Первый поезд издает свисток с частотой 600 Гц. Найти частоту колебаний звука, которую слышит пассажир второго поезда после встречи поездов Скорость распространения звука в воздухе принять равной 340 м/с.

33. Два поезда идут навстречу друг другу со скоростями 72 км/ч и 54 км/ч. Первый поезд издает свисток с частотой 600 Гц. Найти частоту колебаний звука, которую слышит пассажир второго поезда перед встречей поездов Скорость распространения звука в воздухе принять равной 340 м/с.

34. Движущийся по реке теплоход дает свисток частотой ν= 500 Гц. Наблюдатель, стоящий на берегу, воспринимает звук свистка частотой ν= 455 Гц. Принимая скорость звука υ= 340 м/с, определить скорость движения теплохода. Приближается или удаляется теплоход?

35. Летучая мышь летит перпендикулярно к стене со скоростью 18,8 км/ч, издавая ультразвук частотой 48 кГц. Какие две частоты звука слышит летучая мышь? Скорость распространения звука в воздухе принять равной 340 м/с.

36. Два поезда идут навстречу друг другу со скоростями 68 км/ч и 56 км/ч. Первый поезд издает свисток с частотой 650 Гц. Найти частоту колебаний звука, которую слышит пассажир второго поезда после встречи поездов Скорость распространения звука в воздухе принять равной 340 м/с.

37. Два поезда идут навстречу друг другу со скоростями 68 км/ч и 56 км/ч. Первый поезд издает свисток с частотой 650 Гц. Найти частоту колебаний звука, которую слышит пассажир второго поезда перед встречей поездов Скорость распространения звука в воздухе принять равной 340 м/с.

38. Движущийся по реке теплоход дает свисток частотой ν= 580 Гц. Наблюдатель, стоящий на берегу, воспринимает звук свистка частотой ν= 450 Гц. Принимая скорость звука υ= 340 м/с, определить скорость движения теплохода. Приближается или удаляется теплоход?

39. Движущийся по реке теплоход дает свисток частотой ν= 620 Гц. Наблюдатель, стоящий на берегу, воспринимает звук свистка частотой ν= 490 Гц. Принимая скорость звука υ= 340 м/с, определить скорость движения теплохода. Приближается или удаляется теплоход?

40. Движущийся по реке теплоход дает свисток частотой ν= 680 Гц. Наблюдатель, стоящий на берегу, воспринимает звук свистка частотой ν= 560 Гц. Принимая скорость звука υ= 340 м/с, определить скорость движения теплохода. Приближается или удаляется теплоход?

41. Период полураспада изотопа ⁷⁴As₃₃ равен 17.5 дня. Определить за какое время распадется 80% атомов изотопа.

42. Период полураспада радиоактивного аргона ⁴¹Ar₁₈ равен 110 минутам. Определить время, за которое распадется 25% первоначальной массы атомов.

43. Стабильный изотоп натрия ²³Na₁₁ облучается нейтронами и превращается в радиоактивный изотоп ²⁴Na₁₁ с периодом полураспада 11.5 ч. Какая доля радиоактивного натрия останется через сутки после облучения.

44. Постоянная распада для ²²⁸Rа₈₈ равна 3.2810^-2 с^-1. Определить какая часть ядер этого элемента останется через пять лет.

45. Определить постоянную распада и число атомов радона, распавшихся в течение суток, если первоначальная масса радона 10 г. Период полураспада изотопа радона ²²⁸ Rn₈₆ 3.8 суток.

46. Период полураспада цезия ¹³⁷Cs₅₅ 26.6 года. Определить сколько процентов радиоактивного элемента распалось за 12 лет.

47. Период полураспада кобальта ⁶⁰Co₂₇ 5.3 года. Определить какая доля первоначального количества ядер этого изотопа распадется через 10 лет.

48. Период полураспада изотопа иода ¹³¹J₅₃ 8 дней. Какое количество иода (в процентном отношении) останется через три недели.

49. На сколько процентов уменьшится активность изотопа иода ¹³¹J₅₃ через 30 дней после начала распада. Период полураспада изотопа иода ¹³¹J₅₃ 8 дней.

50. Период полураспада изотопа углерода ¹⁴С₆ 5730 лет. За какое время активность этого изотопа уменьшится на 40%.

51. Вычислить энергию ядерной реакции:

³He₂ + n  ³H₁ + p

52. Вычислить энергию ядерной реакции:

²⁷Al₁₃ + n  ²⁷Mg₁₂ + p

53. Вычислить энергию ядерной реакции:

³³ S₁₆ + n  ³³P₁₅ + p

54. Вычислить энергию ядерной реакции:

²H₁ + ⁷Li₃ 2 ⁴He₂ + n

55. Вычислить энергию термоядерной реакции:

³H₁ +²H₁  ⁴He₂ + n

56. В какой элемент превращается ²³⁸U₉₂ после трех  - распадов и двух ^--превращений?

57. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи для элемента ¹⁰⁸Ag₄₇.

58. Вычислить дефект массы, энергию связи и удельную энергию связи для элемента ²⁴ Мg₁₂.

59. Радиоактивное ядро, состоящее из 5 протонов и 5 нейтронов, выбросило  - частицу. Какое ядро образовалось в результате  - распада? Определить дефект массы и энергию связи образовавшегося ядра.

60. Радиоактивное ядро, состоящее из 92 протонов и 143 нейтронов, выбросило  - частицу. Какое ядро образовалось в результате  - распада? Определить дефект массы и энергию связи образовавшегося ядра.

П Р И Л О Ж Е Н И Е

Т а б л и ц а 1

Основные физические постоянные (округленные значения )

Физическая величина	Обозначение	Числовое значение
Гравитационная постоянная	G	6.67 10-11м3/кг с2
Постоянная Авогадро	NA	6.02 1023 моль-1
Молярная газовая постоянная	R	8.31 Дж/моль К
Постоянная Больцмана	k	1.38 10-23Дж/К
Элементарный заряд	е	1.60-19 Кл
Масса покоя электрона	me	9.11 10-31 кг
Электрическая постоянная	0	8.85 10-12 Ф/м
Магнитная постоянная	0	4 10-7 Гн/м
Скорость света в вакууме	с	3 108 м/с
Постоянная Планка	h	6.63 10-34 Дж с
- “ -	ħ	1.05 10-34 Дж с
Постоянная Вина	b	2.90 10-3 м К
Атомная единица массы	mа	1.66 10-27 кг

Т а б л и ц а 2

Масса m₀ энергия E₀ покоя некоторых элементарных частиц и легких ядер

	Масса		Энергия
Частица	m0 ,кг	m0 ,а.е.м.	Е0 , Дж	Е0 , МэВ
Электрон	9.1110-31	0.00055	8.1610-14	0.511
Протон	1.67210-27	1.00728	1.5010-10	938
Нейтрон	1.67510-27	1.00867	1.5110-10	939
Дейтрон	3.3510-27	2.0135	3.0010-10	1876
 - частица	6.6410-27	4.00149	5.9610-10	3733

Т а б л и ц а 3

Массы некоторых нейтральных атомов в а.е.м.

Элемент	Изотоп	Масса	Элемент	Изотоп	Масса
Водород	1H1	1.00783	Алюминий	27Аl13	26.98153
Водород	2Н1	2.01410	Магний	24Mg12	23.98504
Водород	3Н1	3.01605	Магний	24Mg12	26.98436
Гелий	3Не2	3.01603	Фосфор	33P15	32.97174
Гелий	4Не2	4.00260	Сера	32S16	32.97146
Литий	7Li3	7.01601	Серебро	108Ag47	107.868

Т а б л и ц а 4

Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных

единиц и их наименования.

Приставка			Приставка
Наименование	Обозначение	Множитель	Наименование	Обозначение	Множитель
Экса	Э	1018	деци	д	10-1
Пэта	П	1015	санти	с	10-2
Тера	Т	1012	милли	м	10-3
Гига	Г	109	микро	мк	10-6
Мега	М	106	нано	н	10-9
Кило	К	103	пико	п	10-12
Гекто	г	102	фемто	ф	10-15
Дека	дк	101	атто	а	10-18

Т а б л и ц а 5

Периоды полураспада некоторых радиоактивных элементов.

Элемент	Символ	Тип распада	Период полураспада
Углерод	14С6	-	5730 лет
Магний	27Mg12	-	10 минут
Кобальт	60Co27	-, 	10 суток
Стронций	90Sr38	-	28 лет
Иод	131J53	-	8 суток
Цезий	137Cs55	-	26.6 лет
Радий	219Ra88		10-3 с
Радий	226Ra88	, 	1620 лет
Радон	222Rn86		3.8 суток

ЛИТЕРАТУРА

I. ОСНОВНАЯ

1. Трофимова Т.И. Курс физики - М.: Высшая школа. 2009, 542 с.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука. 2004 – Т.1 – 5.

3. Трофимова Т.И. Павлова З.Г. Сборник задач по курсу физики с решениями. – М.: Высш. шк., 2003. – 591с.

II. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я.. Курс физики. М.: Дрофа. 2002

2. Трофимова Т.И. Краткий курс физики. – М.: Высш. шк., 2002. – 352с.

3. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. М.: Главная редакция физико-математической литературы, 1996.