Контрольная работа №5

501 В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом c длиной волны  = 6  10^-5 см, причем расстояние между отверстиями d = 1 мм и расстояние от отверстий до экрана l = 3 м. Найти положение трех первых светлых полос.

502 Расстояние между двумя отверстиями в опыте Юнга равно 0,15 мм. Расстояние от отверстий до экрана, где наблюдается интерференционная картина, равно 4,8 м. Расстояние от центра экрана до точки, где наблюдается некоторая интерференционная полоса, равно 16 мм. Определить оптическую разность хода лучей, приходящих в эту точку экрана. Среда - воздух.

503 В некоторую точку пространства приходят когерентные лучи с геометрической разностью хода 1,2 мкм, длина волны которых в вакууме 600 нм. Определить результат интерференции в этой точке пространства, если свет идет в воде.

504 С помощью бипризмы Френеля получены два мнимых источника света. Наблюдение интерференционной картины проводится в зеленом свете (=5,610^-7 м). Расстояние от мнимых источников света до экрана 3,2 м. На расстоянии 28 мм от центра экрана наблюдается третья темная полоса. Определить расстояние между мнимыми источниками света.

505 На мыльную пленку (n= 4/3) падает белый свет под углом 45° к ней. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет с длиной волны 610^-7 м? На пленку падают параллельные лучи.

506 Выразите энергию покоя электрона в джоулях и электрон-вольтах.

507 На щель шириной 210^-6 м падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 589 нм. Найти углы, в направлении которых наблюдаются минимумы света.

508 Найти наибольший порядок спектра, который можно видеть в дифракционной решетке, имеющей 500 штрихов на 1мм, при освещении ее светом с длиной волны 589 нм. Параллельные лучи света падают нормально к поверхности дифракционной решетки.

509 Частица движется со скоростью 0,75с (с- скорость света в вакууме) относительно неподвижного наблюдателя. Во сколько раз масса движущейся частицы больше массы покоя этой частицы?

510 Масса движущегося электрона больше массы его покоя в два раза. Найти кинетическую энергию этого электрона.

511 Белый свет, падающий нормально на мыльную пленку (n = 1,33) и отраженный от нее, дает в видимом спектре интерференционный максимум на волне длиной ₁= 6300 Å и ближайший к нему минимум на волне длиной ₂=4500 Å. Какова толщина пленки d, если считать ее постоянной?

512 Определить энергию и массу фотона, длина волны которого соответствует: а) видимой части спектра ( = 0,6 мкм); б) рентгеновскому излучению с длиной волны ₁= 1 Å; в) -излучению с длиной волны ₂= 0,01 Å.

513 Вычислить длину волны фотона, энергия которого равна энергии покоя электрона.

514 Работа выхода электронов для натрия равна A_вых= 2,27 эВ. Найти красную границу фотоэффекта для натрия.

515 Работа выхода электрона с поверхности цезия равна A_вых= 1,89 эВ. С какой максимальной скоростью вылетают электроны из цезия, если металл освещен желтым светом с длиной волны  = 0,589 мкм?

516 На мыльную пленку падает белый свет под углом i = 45° к поверхности пленки. При какой наименьшей толщине h пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет ( = 600 нм)? Показатель преломления мыльной воды n=1,33.

517 Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин вследствие cтекания жидкости. При наблюдении интерференционных полос в отраженном свете ртутной дуги ( = 546,1 нм) оказалось, что расстояние между пятью полосами l = 2 см. Найти угол  клина. Свет падает перпендикулярно к поверхности пленки. Показатель преломления мыльной воды n = 1,33.

518 Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин вследствие стекания жидкости. Интерференция наблюдается в отраженном свете через красное стекло (₁ = 631 нм). Расстояние между соседними красными полосам при этом l₁=3мм. Затем эта же пленка наблюдается через синее стекло (₂ = 400 нм). Найти расстояние l₂ между соседними синими полосами. Считать, что за время измерений форма пленки не изменяется и свет падает перпендикулярно к поверхности пленки.

519 Пучок света ( = 582 нм) падает перпендикулярно к поверхности стеклянного клина. Угол клина  = 20⁰. Какое число k темных интерференционных полос приходится на единицу длины клина? Показатель преломления стекла n = 1,5.

520 В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом ( = 580 нм). Расстояние между отверстиями d =1 мм, расстояние от отверстий до экрана L = 4 м. Найти положение трех первых светлых полос.

521 Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны r_k= 4,0 мм и r_k+1= 4,38 мм. Радиус кривизны линзы R = 6,4 м. Найти порядковые номера колец и длину волны  падающего света.

522 Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R = 8,6 м. Наблюдение ведется в отраженном свете. Измерениями установлено, что радиус четвертого темного кольца (считая центральное темное пятно за нулевое) r₄= 4,5 мм. Найти длину волны  падающего света.

52З Установка для получения колец Ньютона освещается белым светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R = 8м. Наблюдение ведется в проходящем свете. Найти радиусы r_c и r_кр четвертого синего кольца (_c = 400 нм) и третьего красного кольца (_кр = 630 нм).

524 Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R = 15 м. Наблюдение ведется в отраженном свете. Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами Ньютона l = 9 мм. Найти длину волны  монохроматического света.

525 Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в отраженном свете. Расстояние между вторым и двадцатым темными кольцами l₁= 4,8 мм. Найти расстояние l₂ между третьим и шестнадцатым темными кольцами Ньютона.

526 Установка для получения колец Ньютона освещается светом от ртутной дуги, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в проходящем свете. Какое по порядку светлое кольцо, соответствующее линии ₁=579,1 нм, совпадает со следующим светлым кольцом, соответствующим линии ₂=577 нм?

527 Установка для получения колец Ньютона освещается светом с длиной волны  = 589 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R = 10 м. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью. Найти показатель преломления n жидкости, если радиус третьего светлого кольца в проходящем свете r₃= 3,65 мм.

528 Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны  = 600 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Найти толщину h воздушного слоя между линзой и стеклянной пластинкой в том месте, где наблюдается четвертое темное кольцо в отраженном свете.

529 Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны  = 500 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Найти толщину h слоя воды между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо в отраженном свете.

530 Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. После того как пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнили жидкостью, радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,25 раза. Найти показатель преломления n жидкости.

531 Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l от точечного источника монохроматического света ( = 600 нм). На расстоянии а= 0,5l от источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром D = 1 cм. Найти расстояние l, если преграда закрывает только центральную зону Френеля.

532 Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l = 4м от точечного источника монохроматического света ( = 500 нм). Посередине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком радиусе R отверстия центр дифракционных колец, наблюдаемых на экране, будет наиболее темным?

533 На щель шириной a = 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света ( = 569 нм). Под какими углами  будут наблюдаться дифракционные минимумы света?

534 На щель шириной a = 20 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света ( = 500 нм). Найти ширину А изображения щели на экране, удаленном от щели на расстояние l = 1м. Шириной изображения считать расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны от главного максимума освещенности.

535 На щель шириной а = 6 падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны . Под каким углом  будет наблюдаться третий дифракционный минимум света?

5З6 На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок света. Для того чтобы увидеть красную линию ( = 700 нм) в спектре первого порядка, зрительную трубу пришлось установить под углом  = 30° к оси коллиматора. Найти постоянную d дифракционной решетки. Какое число штрихов N нанесено на единицу длины этой решетки?

537 Какое число штрихов N_o на единицу длины имеет дифракционная решетка, если зеленая линия ртути ( = 546,1 нм) в спектре первого порядка наблюдается под углом  = 19°8^´?

538 На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Натриевая линия (₁= 589 нм) дает в спектре первого порядка угол дифракции ₁= 17°8^´. Некоторая линия дает в спектре второго порядка угол дифракции ₂= 24°12^´. Найти длину волны ₂ этой линии и число штрихов N_o на единицу длины решетки.

539 На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Какова должна быть постоянная d дифракционной решетки, чтобы в направлении  = 41° совпадали максимумы линий ₁= 656,3 нм и ₂= 410,2 нм?

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

541 Найти температуру Т печи, если известно, что излучение из отверстия в ней площадью S = 6,1 см² имеет мощность N = 34,6 Вт. Излучение считать близким к излучению абсолютно черного тела.

542 Какую мощность излучения N имеет Солнце? Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела. Температура поверхности Солнца Т = 5800 К.

543 Какую энергетическую светимость имеет затвердевающий свинец? Отношение энергетических светимостей свинца и абсолютно черного тела для данной температуры k = 0,6.

544 Мощность излучения абсолютно черного тела N = 34 кВт. Найти температуру Т этого тела, если известно, что его поверхность S = 0,6 м².

545 Какую энергетическую светимость R_э имеет абсолютно черное тело, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны  = 484 нм?

546 Мощность излучения абсолютно черного тела N=10 кВт. Найти площадь S излучающей поверхности тела, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны =700нм.

547 На какую длину волны  приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, имеющего температуру, равную температуре t = 37С человеческого тела, т.е. Т = 310К?

548 Абсолютно черное тело имеет температуру T₁= 2900 К. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на  = 9 мкм. До какой температуры T₂ охладилось тело?

549 Поверхность тела нагрета до температуры Т =1000 К. Затем одна половина этой поверхности нагревается на Т = 100 К, другая охлаждается на Т=100 К. Во сколько раз изменится энергетическая светимость R_э поверхности этого тела?

550 Зачерненный шарик остывает от температуры T₁=300 К до T₂=293 К. На сколько изменилась длина волны , соответствующая максимуму спектральной плотности его энергетической светимости?

551 При какой скорости  движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составляет 25%?

552 Какую скорость  должно иметь движущееся тело, чтобы его продольные размеры уменьшились в 2 раза?

553 Мезоны космических лучей достигают поверхности Земли с самыми разнообразными скоростями. Найти релятивистское сокращение размеров мезона, скорость которого равна 95 % скорости света.

554 На сколько увеличится масса -частиц при ускорении ее от начальной скорости, равной нулю, до скорости, равной 0,9 скорости света?

555 При какой скорости  масса движущегося электрона вдвое больше его массы покоя?

556 Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы его скорость составила 95 % скорости света?

557 Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти протон, чтобы его продольные размеры стали меньше в 2 раза?

558 Найти скорость  мезона, если его полная энергия в 10 раз больше энергии покоя.

559 Какую долю  скорости света должна составлять скорость частицы, чтобы ее кинетическая энергия была равна ее энергии покоя?

560 Масса движущегося электрона вдвое больше его массы покоя. Найти кинетическую энергию W_к электрона.

561 Найти угол полной поляризации при отражении света от стекла, показатель преломления которого n = 1,57.

562 Предельный угол полного внутреннего отражения для некоторого вещества i = 45^o . Найти для этого вещества угол i_Б полной поляризации.

563 Найти показатель преломления n стекла, если при отражении от него света отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления =30°.

564 Найти угол  между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, проходящего через поляризатор и анализатор, уменьшается в 4 раза.

565 Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, поставленные так, что угол между их главными плоскостями равен . Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают 8 % падающего на них света. Оказалось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора, равна 9 % интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Найти угол  .

566 На зеркальную поверхность площадью 0,8 м² нормально падает 1410¹⁸ квантов в секунду. Найти длину волны падающего света, если давление его равно 10^-8 Па.

567 Поток света ( = 0,56 мкм) падает нормально на черную поверхность, производя давление 4 мкПа. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности.

568 Определить силу светового давления на черную поверхность площадью 100 см², если интенсивность светового потока, падающего нормально на эту поверхность, равна 0,3 Вт/см².

569 Определить световое давление на плоскую поверхность с коэффициентом отражения 0,8 при падении на нее под углом 60° световой волны интенсивностью 0,5 Вт/см².

570 Определить давление солнечных лучей, падающих перпендикулярно на зеркальную пластинку, находящуюся за пределами земной атмосферы. Температуру поверхности Солнца принять равной 5800 К.

571 Длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта для натрия, составляет 530 нм. Определить работу выхода для натрия.

572 Для выхода электрона с поверхности цезия должна быть совершена работа 1,97 эВ. С какой кинетической энергией и скоростью движутся освобожденные из металла фотоэлектроны, если поверхность металла освещена желтым светом с длиной волны 580 нм.

573 Поверхность серебра освещена светом длиной волны 150 нм. Чему равна максимальная длина волны света, при которой происходит фотоэффект, если максимальная скорость фотоэлектронов для данного света составляет 1,110⁶ м/с?

574 На пластинку из металла падает монохроматический свет (=413нм). Поток фотоэлектронов, испускаемых поверхностью металла, полностью задерживается, когда разность потенциалов тормозящего электрического поля достигает величины 1 В. Определить работу выхода и красную границу фотоэффекта.

575 На платиновую пластинку падают ультрафиолетовые лучи. Для задержания фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, к электродам (одним из которых является эта пластинка) надо приложить задерживающую разность потенциалов 3,7 В. Если платиновую пластинку заменить пластинкой из другого металла, то задерживающую разность потенциалов следует увеличить до 6 В. Определить работу выхода электрона с поверхности этой пластинки. Работа выхода электрона из платины 6,3 эВ.

576 При поочередном освещении поверхности некоторого металла светом длинами волн 350 нм и 540 нм обнаружили, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются друг от друга в два раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла.

577 Изолированная металлическая пластинка освещается монохроматическим светом длиной волны 450 нм. До какого потенциала зарядится пластинка при длительном освещении, если работа выхода электронов из нее равна 2 эВ?

578 Определите постоянную Планка, если известно, что фотоэлектроны, вырываемые с поверхности некоторого металла при действии на него излучения частотой 2,210¹⁵ Гц, полностью задерживаются напряжением 6,6 В, а при действии излучения частотой 4,610¹³Гц - напряжение 16,5 В.

579 Шар радиусом 10^-2 м, несущий заряд + 1.1110^-10 Кл, облучается светом длиной волны 331 нм. Определить, на какое расстояние удалится электрон, если работа выхода из металла, из которого изготовлен шар, равна 210^-19 Дж.

580 Плоский алюминиевый электрод освещается ультрафиолетовым светом длиной волны 8,310^-8м. На какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется задерживающее однородное электрическое поле напряженностью 7,510² В/м? Красная граница фотоэффекта для алюминия соответствует длине волны 33,210м^-8.