Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Фізика_практичні роботи.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
5.32 Mб
Скачать

Приклад 28

У кімнаті є дві однакові лампи, прикріплені до стелі на відстані  = 4 м одна від одної. Знайти відношення освітленостей центра стола в двох його положеннях: 1) під однією з ламп; 2) посередині між лампами. Висота лампи від поверхні стола по вертикалі дорівнює  = 2 м. Випромінюванням ламп вважати однаковим у всіх напрямах.

Розв’язання.

Освітленістю центра стола є сума освітленостей, створюваних кожною лампою окремо.

. Відношення освітленостей  . Після підстановки числових даних  .

Відповідь: E1/E2 = 1,54.

Таблиця 1

Варі ант

Умови задач

1

У деякому середовищі електромагнітна хвиля з частотою 1МГц поширюється зі швидкістю 200Мм/с. Чому дорівнює довжина хвилі в даному середовищі, а також довжина хвилі та її частота ω у вакуумі?

2

При проходженні світла в деякій речовині його інтенсивність зменшилася в 6 разів. Визначити, у скільки разів зменшиться інтенсивність світла при проходженні відстані у 4 рази більшої.

3

На плоскопаралельну скляну пластину товщиною 7см падає під кутом 40 світловий промінь. Визначити зміщення променя після проходження пластини. Показник заломлення скла 1,5.

4

Світло падає на пластинку під кутом 30 і заломлюється під кутом 25. Визначити під яким кутом потрібно спрямувати світло, щоб кут заломлення від цієї пластинки був 40.

5

Світловий промінь падає на плоску межу поділу повітря і води, частково заломлюється та відбивається. Визначити кут падіння, якщо кут між відбитим і заломленим променем 90. Показник заломлення води 1,33.

6

Граничний кут повного внутрішнього відбивання на межі скло-рідина дорівнює 60. Визначити показник заломлення рідини, якщо показник заломлення скла 1,5.

7

Швидкість поширення червоних променів у деякому середовищі 1,5*108м/с. Визначити швидкість поширення фіолетових променів у цьому середовищі.

8

Світло падає нормально почерзі на дві пластинки, що виготовлені із однакової речовини і мають товщину відповідно 6мм і 8мм. Визначити коефіцієнт поглинання цієї речовини, якщо інтенсивність світла, що пройшло через першу пластинку складає 80%, а через другу – 69% від початкової інтенсивності.

9

Людина з човна розглядає предмет, що лежить на дні озера. Визначити глибину озера, якщо при визна-ченні «на око» у вертикальному напрямку глибина озера здається 1,7м. Показник заломлення води 1,33.

10

Визначити оптичну густину середовища, якщо швидкість світла в ньому 2*108м/с.

11

У деякому середовищі електромагнітна хвиля з частотою 3МГц поширюється зі швидкістю 120Мм/с. Чому дорівнює довжина хвилі в даному середовищі, а також довжина хвилі та її частота ω у вакуумі?

12

При проходженні світла в деякій речовині його інтенсивність зменшилася в 5 разів. Визначити, у скільки разів зменшиться інтенсивність світла при проходженні відстані у 2 рази більшої.

13

На плоскопаралельну скляну пластину товщиною 4см падає під кутом 20 світловий промінь. Визначити зміщення променя після проходження пластини. Показник заломлення скла 1,5.

14

Світло падає на пластинку під кутом 35 і заломлюється під кутом 29. Визначити під яким кутом потрібно спрямувати світло, щоб кут заломлення від цієї пластинки був 30.

15

Світловий промінь падає на плоску межу поділу повітря і скла, частково заломлюється та відбивається. Знайти кут падіння, якщо кут між відбитим і заломленим променем 90. Показник заломлення скла 1,5.

16

Граничний кут повного внутрішнього відбивання на межі скло-рідина дорівнює 62. Визначити показник заломлення рідини, якщо показник заломлення скла 1,5.

17

Швидкість поширення жовтих променів у деякому середовищі 1,4*108м/с. Визначити швидкість поширення фіолетових променів у цьому середовищі.

18

Світло падає нормально почерзі на дві пластинки, що виготовлені із однакової речовини і мають товщину відповідно 4мм і 8мм. Визначити коефіцієнт поглинання цієї речовини, якщо інтенсивність світла, що пройшло через першу пластинку складає 86%, а через другу – 69% від початкової інтенсивності.

19

Людина з човна розглядає предмет, що лежить на дні озера. Визначити глибину озера, якщо при визна-ченні «на око» у вертикальному напрямку глибина озера здається 1,8м. Показник заломлення води 1,33.

20

Визначити оптичну густину середовища, якщо швидкість світла в ньому 2,4*108м/с.

21

У деякому середовищі електромагнітна хвиля з частотою 1,2МГц поширюється зі швидкістю 240Мм/с. Чому дорівнює довжина хвилі в даному середовищі, а також довжина хвилі та її частота ω у вакуумі?

22

При проходженні світла в деякій речовині його інтенсивність зменшилася в 5 разів. Визначити, у скільки разів зменшиться інтенсивність світла при проходженні відстані у 3 рази більшої.

23

На плоскопаралельну скляну пластину товщиною 3см падає під кутом 41 світловий промінь. Визначити зміщення променя після проходження пластини. Показник заломлення скла 1,5.

24

Світло падає на пластинку під кутом 60 і заломлюється під кутом 45. Визначити під яким кутом потрібно спрямувати світло, щоб кут заломлення від цієї пластинки був 30.

25

Світловий промінь падає на плоску межу поділу скла і води, частково заломлюється та відбивається. Визначити кут падіння, якщо кут між відбитим і заломленим променем 90. Показник заломлення скла 1,5, а показник заломлення води 1,33.

26

Граничний кут повного внутрішнього відбивання на межі скло-рідина дорівнює 64. Визначити показник заломлення рідини, якщо показник заломлення скла 1,5.

27

Швидкість поширення зелених променів у деякому середовищі 1,8*108м/с. Визначити швидкість поширення фіолетових променів у цьому середовищі.

28

Світло падає нормально почерзі на дві пластинки, що виготовлені із однакової речовини і мають товщину відповідно 6мм і 12мм. Визначити коефіцієнт поглинання цієї речовини, якщо інтенсивність світла, що пройшло через першу пластинку складає 80%, а через другу – 60% від початкової інтенсивності.

29

Людина з човна розглядає предмет, що лежить на дні озера. Визначити глибину озера, якщо при визна-ченні «на око» у вертикальному напрямку глибина озера здається 1,6м. Показник заломлення води 1,33.

30

Визначити оптичну густину середовища, якщо швидкість світла в ньому 1,2*108м/с.

31

У деякому середовищі електромагнітна хвиля з частотою 1,5МГц поширюється зі швидкістю 150Мм/с. Чому дорівнює довжина хвилі в даному середовищі, а також довжина хвилі та її частота ω у вакуумі?

32

При проходженні світла в деякій речовині його інтенсивність зменшилася в 4 рази. Визначити, у скільки разів зменшиться інтенсивність світла при проходженні відстані у 3 рази більшої.

33

На плоскопаралельну скляну пластину товщиною 8см падає під кутом 36 світловий промінь. Визначити зміщення променя після проходження пластини. Показник заломлення скла 1,5.

34

Світло падає на пластинку під кутом 50 і заломлюється під кутом 40. Визначити під яким кутом потрібно спрямувати світло, щоб кут заломлення від цієї пластинки був 30.

35

Світловий промінь падає на плоску межу поділу води і скла, частково заломлюється та відбивається. Знайти кут падіння, якщо кут між відбитим і заломленим променем 90. Показник заломлення скла 1,5, а показник заломлення води 1,33.

Таблиця 2

Варіант

Умови задач

1

Лампу, сила світла якої  300кд, закріплено на стелі кімнати. Визначити сумарний світловий потік, який падає на всі стіни і підлогу кімнати.

2

Круглий зал діаметром 20м освітлюють лампою, яка закріплена в центрі стелі. Знайти висоту залу, коли відомо, що найменша освітленість стіни залу в 1,5 рази більша за найменшу освітленість підлоги?

3

На висоті 3м над серединою круглого стола діаметром 2м висить лампа силою світла 200Кд. ЇЇ замінили лампою з силою світла 50Кд, змінивши відстань до стола так, що освітленість середини стола не змінилась. Як зміниться освітленість краю стола?

4

Площадка освітлюється двома різними лампами, що висять на стовпі одна під одною на висоті 6м і на висоті 17м. На якій відстані від основи стовпа лежать точки площадки, освітленість яких не зміниться, коли поміняти лампи місцями?

5

Фотографічний знімок друкували без застосування оптичних систем (дзеркал і лінз), тобто „контактним способом”. При цьому лампу розміщували на відстані 70см від знімка, а експозиція тривала  18с. Який повинен бути час експозиції, коли лампу замінити іншою, сила світла якої в три рази менша, і розмістити її від знімка на відстані 47см?

6

Дві лампи силою світла 85Кд і  58Кд розміщені одна від одної на відстані 2,2 м. Де треба розмістити між ними фотометричний екран, щоб його освітленість була однакова з обох боків.

7

У кімнаті є дві однакові лампи, прикріплені до стелі на відстані  5м одна від одної. Знайти відношення освітленостей центра стола в двох його положеннях: 1) під однією з ламп; 2) посередині між лампами. Висота лампи від поверхні стола по вертикалі дорівнює  3м. Випромінюванням ламп вважати однаковим у всіх напрямах.

8

Відстань між предметом висотою 20см і зображенням висотою 10см становить 1м. Визначити фокусну відстань збиральної лінзи, оптичну силу, відстань від предмета до лінзи та відстань від зображення до лінзи. Побудувати хід променів.

9

Відстань між предметом висотою 20см і зображенням висотою 10см становить 20см. Визначити фокусну відстань розсіювальної лінзи, оптичну силу, відстань від предмета до лінзи та відстань від зображення до лінзи. Побудувати хід променів.

10

Збиральна лінза з фокусною відстанню 20см дає збільшення 2. Визначити оптичну силу лінзи, висоту зображення, відстань від предмета до лінзи і відстань до зображення від лінзи, якщо висота предмета 5см.

11

Лампу, сила світла якої  125,6Кд, закріплено на стелі кімнати. Визначити сумарний світловий потік, який падає на всі стіни і підлогу кімнати.

12

Круглий зал діаметром 20м освітлюють лампою, яка закріплена в центрі стелі. Знайти висоту залу, коли відомо, що найменша освітленість стіни залу в 1,5 рази більша за найменшу освітленість підлоги?

13

На висоті 2,5м над серединою круглого стола діаметром 1м висить лампа силою світла 200Кд. ЇЇ замінили лампою з силою світла 100Кд, змінивши відстань до стола так, що освітленість середини стола не змінилась. Як зміниться освітленість краю стола?

14

Площадка освітлюється двома різними лампами, що висять на стовпі одна під одною на висоті 7м і на висоті 22м. На якій відстані від основи стовпа лежать точки площадки, освітленість яких не зміниться, коли поміняти лампи місцями?

15

Фотографічний знімок друкували без застосування оптичних систем (дзеркал і лінз), тобто „контактним способом”. При цьому лампу розміщували на відстані 72см від знімка, а експозиція тривала  18с. Який повинен бути час експозиції, коли лампу замінити іншою, сила світла якої в два рази менша, і розмістити її від знімка на відстані 48см?

16

Дві лампи силою світла 65Кд і  18Кд розміщені одна від одної на відстані 2,4 м. Де треба розмістити між ними фотометричний екран, щоб його освітленість була однакова з обох боків.

17

У кімнаті є дві однакові лампи, прикріплені до стелі на відстані  3м одна від одної. Знайти відношення освітленостей центра стола в двох його положеннях: 1) під однією з ламп; 2) посередині між лампами. Висота лампи від поверхні стола по вертикалі дорівнює  4м. Випромінюванням ламп вважати однаковим у всіх напрямах.

18

Відстань між предметом висотою 10см і зображенням висотою 20см становить 1м. Визначити фокусну відстань збиральної лінзи, оптичну силу, відстань від предмета до лінзи та відстань від зображення до лінзи. Побудувати хід променів.

19

Відстань між предметом висотою 30см і зображенням висотою 10см становить 20см. Визначити фокусну відстань розсіювальної лінзи, оптичну силу, відстань від предмета до лінзи та відстань від зображення до лінзи. Побудувати хід променів.

20

Збиральна лінза з фокусною відстанню 30см дає збільшення 3. Визначити оптичну силу лінзи, висоту зображення, відстань від предмета до лінзи і відстань до зображення від лінзи, якщо висота предмета 9см.

21

Лампу, сила світла якої  942Кд, закріплено на стелі кімнати. Визначити сумарний світловий потік, який падає на всі стіни і підлогу кімнати.

22

Круглий зал діаметром 5м освітлюють лампою, яка закріплена в центрі стелі. Знайти висоту залу, коли відомо, що найменша освітленість стіни залу в 1,5 рази більша за найменшу освітленість підлоги?

23

На висоті 1,5м над серединою круглого стола діаметром 2,5м висить лампа силою світла 250Кд. ЇЇ замінили лампою з силою світла 125Кд, змінивши відстань до стола так, що освітленість середини стола не змінилась. Як зміниться освітленість краю стола?

24

Площадка освітлюється двома різними лампами, що висять на стовпі одна під одною на висоті 9м і на висоті 25м. На якій відстані від основи стовпа лежать точки площадки, освітленість яких не зміниться, коли поміняти лампи місцями?

25

Фотографічний знімок друкували без застосування оптичних систем (дзеркал і лінз), тобто „контактним способом”. При цьому лампу розміщували на відстані 64см від знімка, а експозиція тривала  16с. Який повинен бути час експозиції, коли лампу замінити іншою, сила світла якої в чотири рази менша, і розмістити її від знімка на відстані 48см?

26

Дві лампи силою світла 55Кд і  28Кд розміщені одна від одної на відстані 1,2 м. Де треба розмістити між ними фотометричний екран, щоб його освітленість була однакова з обох боків.

27

У кімнаті є дві однакові лампи, прикріплені до стелі на відстані  2,5м одна від одної. Знайти відношення освітленостей центра стола в двох його положеннях: 1) під однією з ламп; 2) посередині між лампами. Висота лампи від поверхні стола по вертикалі дорівнює  3,5м. Випромінюванням ламп вважати однаковим у всіх напрямах.

28

Відстань між предметом висотою 30см і зображенням висотою 30см становить 1м. Визначити фокусну відстань збиральної лінзи, оптичну силу, відстань від предмета до лінзи та відстань від зображення до лінзи. Побудувати хід променів.

29

Відстань між предметом висотою 25см і зображенням висотою 15см становить 30см. Визначити фокусну відстань розсіювальної лінзи, оптичну силу, відстань від предмета до лінзи та відстань від зображення до лінзи. Побудувати хід променів.

30

Збиральна лінза з фокусною відстанню 10см дає збільшення 4. Визначити оптичну силу лінзи, висоту зображення, відстань від предмета до лінзи і відстань до зображення від лінзи, якщо висота предмета 7см.

31

Лампу, сила світла якої  314Кд, закріплено на стелі кімнати. Визначити сумарний світловий потік, який падає на всі стіни і підлогу кімнати.

32

Круглий зал діаметром 15м освітлюють лампою, яка закріплена в центрі стелі. Знайти висоту залу, коли відомо, що найменша освітленість стіни залу в 1,3 рази більша за найменшу освітленість підлоги?

33

На висоті 4м над серединою круглого стола діаметром 5м висить лампа силою світла 500Кд. ЇЇ замінили лампою з силою світла 250Кд, змінивши відстань до стола так, що освітленість середини стола не змінилась. Як зміниться освітленість краю стола?

34

Площадка освітлюється двома різними лампами, що висять на стовпі одна під одною на висоті 5м і на висоті 20м. На якій відстані від основи стовпа лежать точки площадки, освітленість яких не зміниться, коли поміняти лампи місцями?

35

Фотографічний знімок друкували без застосування оптичних систем (дзеркал і лінз), тобто „контактним способом”. При цьому лампу розміщували на відстані 69см від знімка, а експозиція тривала  19с. Який повинен бути час експозиції, коли лампу замінити іншою, сила світла якої в три рази менша, і розмістити її від знімка на відстані 46см?

Таблиця 3

Варіант

Умови задач

1

Від двох когерентних джерел S1 та S2 ( = 0,9мкм) промені падають на екран. На екрані спостерігається інтерференційна картина. Коли на шляху одного з променів перпендикулярно до нього помістили мильну плівку (n = 1,33), інтерференційна картина змінилась на протилежну. При якій найменшій товщині dmin плівки це На тонку плівку у напрямі нормалі до її поверхні падає монохроматичне світло з довжиною хвилі = 500 нм. Відбите від неї світло максимально підсилене внаслідок інтерференції. Визначити мінімальну товщину dmin плівки, якщо показник заломлення світла матеріалу плівки n = 1,4.можливо?

2

На скляну пластину покладена випуклою стороною плосковипукла лінза. Зверху лінза освітлена монохроматичним світлом довжиною хвилі = 500 нм. Знайти радіус R лінзи, якщо радіус четвертого кільця Ньютона у відбитому світлі r4 = 2 мм.

3

Природній промінь світла падає на поліровану поверхню скляної пластини, яка розміщена в рідині. Відбитий від пластини промінь світла утворює кут = 1050 з променем, який падає. Визначити показник заломлення n1 рідини, якщо відбитий промінь світла максимально поляризований.

4

Стала дифракційної гратки в 4 рази більша довжини хвилі монохроматичного світла, що нормально падає на поверхню. Визначити кут між двома першими симетричними дифракційними максимумами.

5

На дифракційну гратку у напрямку нормалі до її поверхні падає монохроматичне світло. Період гратки d = 2,2мкм. Якого найбільшого порядку дифракційного максимуму надає ця гратка у випадку червоного (1 = 0,75 мкм) та у випадку фіолетового (2 = 0,4мкм) світла?

6

Відстань L від щілин до екрану в досліді Юнга дорівнює . Визначити відстань між щілинами, якщо на відрізку довжиною l = 1cм укладається N = 10 темних інтерференційних смуг. Довжина хвилі =0,7мкм.

7

Дві точки променя розміщені на відстані 5м і 8м від джерела світла. Період коливань 25мс, а швидкість розповсюдження хвилі дорівнює 400м/с. Визначити різницю фаз коливань цих точок.

8

Два ніколі N1 і N2 розташовані так, що кут між їхніми площинами пропускання = 300. Визначити, у скільки разів зменшиться інтенсивність l0 природного світла: 1) при проходженні через один ніколь N1; 2) при проходженні через обидва ніколі. Коефіцієнт поглинання світла в ніколі k = 0,04. Втрати на відбиття світла не враховувати.

9

Плоскополяризоване монохроматичне світло пройшло через поляроїд і повністю зникло. Якщо на шляху світла поставити кварцеву пластинку, то інтенсивність світла, що пройде через поляроїд зменшиться в два рази. Приймаючи питоме обертання в кварці 0,52рад/мм і знехтувавши втратами світла, визначити мінімальну товщину кварцової пластинки.

10

Т очкове джерело світла розташоване на відстані 1,2м від діафрагми з круглим отвором діаметром 2,4мм. Визначити відстань від діафрагми до точки спостереження, якщо отвір відкриває 3 зони Френеля, а довжина світлової хвилі 0,6мкм.

11

Від двох когерентних джерел S1 та S2 ( = 0,85мкм) промені падають на екран. На екрані спостерігається інтерференційна картина. Коли на шляху одного з променів перпендикулярно до нього помістили мильну плівку (n = 1,33), інтерференційна картина змінилась на протилежну. При якій найменшій товщині dmin плівки це можливо?

12

На скляну пластину покладена випуклою стороною плосковипукла лінза. Зверху лінза освітлена монохроматичним світлом довжиною хвилі = 600нм. Знайти радіус R лінзи, якщо радіус четвертого кільця Ньютона у відбитому світлі r4 = 2,2мм.

13

Природній промінь світла падає на поліровану поверхню скляної пластини, яка розміщена в рідині. Відбитий від пластини промінь світла утворює кут = 1000 з променем, який падає. Визначити показник заломлення n1 рідини, якщо відбитий промінь світла максимально поляризований.

14

Стала дифракційної гратки в 7 разів більша довжини хвилі монохроматичного світла, що нормально падає на поверхню. Визначити кут між двома першими симетричними дифракційними максимумами.

15

На дифракційну гратку у напрямку нормалі до її поверхні падає монохроматичне світло. Період гратки d = 3,2мкм. Якого найбільшого порядку дифракційного максимуму надає ця гратка у випадку червоного (1 = 0,72мкм) та у випадку фіолетового (2 = 0,39мкм) світла?

16

Відстань L від щілин до екрану в досліді Юнга дорівнює . Визначити відстань між щілинами, якщо на відрізку довжиною l = 1cм укладається N = 10 темних інтерференційних смуг. Довжина хвилі =0,8мкм.

17

Дві точки променя розміщені на відстані 6м і 10м від джерела світла. Період коливань 24мс, а швидкість розповсюдження хвилі дорівнює 400м/с. Визначити різницю фаз коливань цих точок.

18

Два ніколі N1 і N2 розташовані так, що кут між їхніми площинами пропускання = 450. Визначити, у скільки разів зменшиться інтенсивність l0 природного світла: 1) при проходженні через один ніколь N1; 2) при проходженні через обидва ніколі. Коефіцієнт поглинання світла в ніколі k = 0,06. Втрати на відбиття світла не враховувати.

19

Плоскополяризоване монохроматичне світло пройшло через поляроїд і повністю зникло. Якщо на шляху світла поставити кварцеву пластинку, то інтенсивність світла, що пройде через поляроїд зменшиться в чотири рази. Приймаючи питоме обертання в кварці 0,52рад/мм і знехтувавши втратами світла, визначити мінімальну товщину кварцової пластинки.

20

Т очкове джерело світла розташоване на відстані 1,4м від діафрагми з круглим отвором діаметром 2,8мм. Визначити відстань від діафрагми до точки спостереження, якщо отвір відкриває 4 зони Френеля, а довжина світлової хвилі 0,7мкм.

21

Від двох когерентних джерел S1 та S2 ( = 0,95мкм) промені падають на екран. На екрані спостерігається інтерференційна картина. Коли на шляху одного з променів перпендикулярно до нього помістили мильну плівку (n = 1,33), інтерференційна картина змінилась на протилежну. При якій найменшій товщині dmin плівки це можливо?

22

На скляну пластину покладена випуклою стороною плосковипукла лінза. Зверху лінза освітлена монохроматичним світлом довжиною хвилі = 400нм. Знайти радіус R лінзи, якщо радіус третього кільця Ньютона у відбитому світлі r4 = 1,5мм.

23

Природній промінь світла падає на поліровану поверхню скляної пластини, яка розміщена в рідині. Відбитий від пластини промінь світла утворює кут = 1020 з променем, який падає. Визначити показник заломлення n1 рідини, якщо відбитий промінь світла максимально поляризований.

24

Стала дифракційної гратки в 6 разів більша довжини хвилі монохроматичного світла, що нормально падає на поверхню. Визначити кут між двома першими симетричними дифракційними максимумами.

25

На дифракційну гратку у напрямку нормалі до її поверхні падає монохроматичне світло. Період гратки d = 3,4мкм. Якого найбільшого порядку дифракційного максимуму надає ця гратка у випадку червоного (1 = 0,73мкм) та у випадку фіолетового (2 = 0,38мкм) світла?

26

Відстань L від щілин до екрану в досліді Юнга дорівнює 1,5м. Визначити відстань між щілинами, якщо на відрізку довжиною l=1cм укладається N =10 темних інтерференційних смуг. Довжина хвилі =0,9мкм.

27

Дві точки променя розміщені на відстані 2м і 8м від джерела світла. Період коливань 35мс, а швидкість розповсюдження хвилі дорівнює 600м/с. Визначити різницю фаз коливань цих точок.

28

Два ніколі N1 і N2 розташовані так, що кут між їхніми площинами пропускання = 400. Визначити, у скільки разів зменшиться інтенсивність l0 природного світла: 1) при проходженні через один ніколь N1; 2) при проходженні через обидва ніколі. Коефіцієнт поглинання світла в ніколі k = 0,03. Втрати на відбиття світла не враховувати.

29

Плоскополяризоване монохроматичне світло пройшло через поляроїд і повністю зникло. Якщо на шляху світла поставити кварцеву пластинку, то інтенсивність світла, що пройде через поляроїд зменшиться в п’ять разів. Приймаючи питоме обертання в кварці 0,52рад/мм і знехтувавши втратами світла, визначити мінімальну товщину кварцової пластинки.

30

Т очкове джерело світла розташоване на відстані 1,1м від діафрагми з круглим отвором діаметром 2,2мм. Визначити відстань від діафрагми до точки спостереження, якщо отвір відкриває 3 зони Френеля, а довжина світлової хвилі 0,55мкм.

31

Від двох когерентних джерел S1 та S2 ( = 0,75мкм) промені падають на екран. На екрані спостерігається інтерференційна картина. Коли на шляху одного з променів перпендикулярно до нього помістили мильну плівку (n = 1,33), інтерференційна картина змінилась на протилежну. При якій найменшій товщині dmin плівки це можливо?

32

На скляну пластину покладена випуклою стороною плосковипукла лінза. Зверху лінза освітлена монохроматичним світлом довжиною хвилі = 700нм. Знайти радіус R лінзи, якщо радіус другого кільця Ньютона у відбитому світлі r4 = 1,4мм.

33

Природній промінь світла падає на поліровану поверхню скляної пластини, яка розміщена в рідині. Відбитий від пластини промінь світла утворює кут = 1030 з променем, який падає. Визначити показник заломлення n1 рідини, якщо відбитий промінь світла максимально поляризований.

34

Стала дифракційної гратки в 5 разів більша довжини хвилі монохроматичного світла, що нормально падає на поверхню. Визначити кут між двома першими симетричними дифракційними максимумами.

35

На дифракційну гратку у напрямку нормалі до її поверхні падає монохроматичне світло. Період гратки d = 1,2мкм. Якого найбіль-шого порядку дифракційного максимуму надає ця гратка у випадку червоного (1 = 0,71мкм) та у випадку фіолетового (2 = 0,4мкм) світла?

Таблиця 4

Варіант

Умови задач

1

Визначити максимальну швидкість фотоелектронів, що вириваються з поверхні металу, якщо фотострум припиняється при затримуючій напрузі 3,7В.

2

Визначити кінетичну енергію протонів, які в середовищі з показником заломлення 1,5 випромінюють під кутом 30 до напрямку свого руху. Відповідь подати в електрон-вольтах.

3

Визначити тиск світла на стінки електричної 150-ватної лампочки, вважаючи. Що вся споживана потужність йде на випромінювання і стінки лампочки відбивають 10% падаючого на них світла. Лампочку вважати сферичною з радіусом 5см.

4

Довжина хвилі, на яку припадає максимум енергії у спектрі випромінювання абсолютно чорного тіла, 0 = 0,75мкм. Визначити енергетичну світимість (випромінюваність) Re поверхні тіла.

5

Фотон з довжиною хвилі 6пм зазнав комптонівського розсіювання під кутом 80 від початково нерухомого електрона. Визначити: 1) зміни довжини хвилі при розсіюванні; 2) енергію електрона віддачі; 3) імпульс електрона віддачі.

6

Визначити максимальну швидкість υmax фотоелектронів, які вириваються з поверхні срібла: 1) ультрафіолетовими променями з довжиною хвилі 1=0,15мкм; 2) -променями з довжиною хвилі 2=1пм

7

Для вольфрамової нитки при температурі 3550К поглинальна здатність 0,36. Визначити радіаційну температуру.

8

Приймаючи Сонце за абсолютно чорне тіло і враховуючи, що його максимальній спектральній світності відповідає довжина хвилі 510нм, визначити: 1) температуру поверхні Сонця; 2) енергію, що випромінює Сонце за 5хв; 3) масу, яку втрачає Сонце за час випромінювання.

9

Визначити енергію фотона, що випромінюється при переході електрона в атомі водню з четвертого енергетичного рівня на другий.

10

Кінетична енергія електрона рівна 0,1МеВ. Визначити довжину хвилі де Бройля для двох випадків: класичного та релятивіського.

11

Визначити максимальну швидкість фотоелектронів, що вириваються з поверхні металу, якщо фотострум припиняється при затримуючій напрузі 3,8В.

12

Визначити кінетичну енергію протонів, які в середовищі з показником заломлення 1,7 випромінюють під кутом 25 до напрямку свого руху. Відповідь подати в електрон-вольтах.

13

Визначити тиск світла на стінки електричної 100-ватної лампочки, вважаючи. Що вся споживана потужність йде на випромінювання і стінки лампочки відбивають 10% падаючого на них світла. Лампочку вважати сферичною з радіусом 3см.

14

Довжина хвилі, на яку припадає максимум енергії у спектрі випромінювання абсолютно чорного тіла, 0 = 0,5мкм. Визначити енергетичну світимість (випромінюваність) Re поверхні тіла.

15

Фотон з довжиною хвилі 4пм зазнав комптонівського розсіювання під кутом 70 від початково нерухомого електрона. Визначити: 1) зміни довжини хвилі при розсіюванні; 2) енергію електрона віддачі; 3) імпульс електрона віддачі.

16

Визначити максимальну швидкість υmax фотоелектронів, які вириваються з поверхні срібла: 1) ультра-фіолетовими променями з довжиною хвилі 1=0,148мкм; 2) -променями з довжиною хвилі 2=1,24пм.

17

Для вольфрамової нитки при температурі 3450К поглинальна здатність 0,34. Визначити радіаційну температуру.

18

Приймаючи Сонце за абсолютно чорне тіло і враховуючи, що його максимальній спектральній світності відповідає довжина хвилі 520нм, визначити: 1) температуру поверхні Сонця; 2) енергію, що випромінює Сонце за 2хв; 3) масу, яку втрачає Сонце за час випромінювання.

19

Визначити енергію фотона, що випромінюється при переході електрона в атомі водню з четвертого енергетичного рівня на третій.

20

Кінетична енергія електрона рівна 0,2МеВ. Визначити довжину хвилі де Бройля для двох випадків: класичного та релятивіського.

21

Визначити максимальну швидкість фотоелектронів, що вириваються з поверхні металу, якщо фотострум припиняється при затримуючій напрузі 3,9В.

22

Визначити кінетичну енергію протонів, які в середовищі з показником заломлення 1,65 випромінюють під кутом 35 до напрямку свого руху. Відповідь подати в електрон-вольтах.

23

Визначити тиск світла на стінки електричної 150-ватної лампочки, вважаючи. Що вся споживана потужність йде на випромінювання і стінки лампочки відбивають 20% падаючого на них світла. Лампочку вважати сферичною з радіусом 6см.

24

Довжина хвилі, на яку припадає максимум енергії у спектрі випромінювання абсолютно чорного тіла, 0 = 0,85мкм. Визначити енергетичну світимість (випромінюваність) Re поверхні тіла.

25

Фотон з довжиною хвилі 7пм зазнав комптонівського розсіювання під кутом 80 від початково нерухомого електрона. Визначити: 1) зміни довжини хвилі при розсіюванні; 2) енергію електрона віддачі; 3) імпульс електрона віддачі.

26

Визначити максимальну швидкість υmax фотоелектронів, які вириваються з поверхні срібла: 1) ультра-фіолетовими променями з довжиною хвилі 1=0,158мкм; 2) -променями з довжиною хвилі 2=1,32пм.

27

Для вольфрамової нитки при температурі 3580К поглинальна здатність 0,38. Визначити радіаційну температуру.

28

Приймаючи Сонце за абсолютно чорне тіло і враховуючи, що його максимальній спектральній світності відповідає довжина хвилі 530нм, визначити: 1) температуру поверхні Сонця; 2) енергію, що випромінює Сонце за 1хв; 3) масу, яку втрачає Сонце за час випромінювання.

29

Визначити енергію фотона, що випромінюється при переході електрона в атомі водню з четвертого енергетичного рівня на перший.

30

Кінетична енергія електрона рівна 1кеВ. Визначити довжину хвилі де Бройля для двох випадків: класичного та релятивіського.

31

Визначити максимальну швидкість фотоелектронів, що вириваються з поверхні металу, якщо фотострум припиняється при затримуючій напрузі 4В.

32

Визначити кінетичну енергію протонів, які в середовищі з показником заломлення 1,4 випромінюють під кутом 15 до напрямку свого руху. Відповідь подати в електрон-вольтах.

33

Визначити тиск світла на стінки електричної 200-ватної лампочки, вважаючи. Що вся споживана потужність йде на випромінювання і стінки лампочки відбивають 18% падаючого на них світла. Лампочку вважати сферичною з радіусом 3см.

34

Довжина хвилі, на яку припадає максимум енергії у спектрі випромінювання абсолютно чорного тіла, 0 = 0,45мкм. Визначити енергетичну світимість (випромінюваність) Re поверхні тіла.

35

Фотон з довжиною хвилі 9пм зазнав комптонівського розсіювання під кутом 65 від початково нерухомого електрона. Визначити: 1) зміни довжини хвилі при розсіюванні; 2) енергію електрона віддачі; 3) імпульс електрона віддачі.

Контрольні запитання:

  1. Електромагнітні хвилі. Їх характеристики: , , , T, c, зв’язок між ними.

  2. Природне та поляризоване світло. Закон Малюса.

  3. Закон заломлення світла: рівняння та рисунок. Повне внутрішнє відбивання світла.

  4. Інтерференція світла. Інтерференційна картина для двох щілинних джерел (графік та формула для максимумів).

  5. Дифракція світла. Дифракційна гратка: картинка і формула для максимумів.

  6. Закони Кірхгофа, Стефана-Больцмана, зміщення Віна.

  7. Спектр випромінювання абсолютно чорного тіла. Формула Планка (можна графік для двох Т).

  8. Рівняння Ейнштейна для фотоефекта, фізичний зміст його членів. Формули для енергії та імпульсу фотона.

  9. Фотометрія.

  10. Геометрична оптика.

Практична робота № 6

Тема: Розв’язування задач з атомної та ядерної фізики

Мета: навчати розв’язувати задачі, розвивати пізнавальні можливості, працелюбство

виховувати самостійність, повагу до старших

Завдання:

Розв’язати задачу на дефект мас та енергію зв’язку згідно свого варіанту за даними таблиці 1.

Розв’язати задачу на енергетичний вихід ядерних реакцій згідно свого варіанту за даними таблиці 2.

Розв’язати задачу на закон радіоактивного розпаду згідно свого варіанту за даними таблиці 3.

Розв’язати задачу на реакції зміщення та будову атома згідно свого варіанту за даними таблиці 4.

Теоретичні відомості.

атом водню в теорії бора

Момент імпульсу елект­рона на орбіті де – маса електрона; n – швид­кість на -й орбіті;

– раді­ус -ї орбіти; – стала Планка; – головне квантове число.

Енергія фотона, що ви­промінюється атомом водню при переході з одного стаціонарного стану в інший де – колова частота випромі­нювання; i – номери орбіт .

Частоти хвиль, що відпо­відають лініям водневого спектра

де – швидкість поширення світ­ла у вакуумі; – стала Рідберга.