Модульна контрольна робота № 2

реферати

1.Види конденсаторів та використання їх у техніці.

2. Провідники та діелектрики в електричному полі.

3. Дія електричного поля на живі організми.

4. Надпровідність.

5.Застосування електролізу в техніці.

6. Плазма та її застосування.

7.Використування електричного струму у вакуумі.

8. Застосування напівпровідників в техніці.

9. Вплив природних та штучних магнітних полів на живі організи.

10. Магнитні властивості речовини.

11. Використання вихрових струмів в техніці.

Змістовий модуль 3. Оптика. Квантова природа випромінювання. Елементи атомної Фізики і квантової механіки

1.Природа світла. Поширення світла. Хвильова і корпускулярна теорії світла.

2. Інтерференція світла. Умови максимумів і мінімумів при інтерференції світлових хвиль.

3. Дифракція світла. Принцип Гюйгенса-Френеля. Закони Френеля. Дифракційна решітка. Дифракція рентгенівських променів. Формула Вульфа - Бреггів.

4. Поляризація світла. Види поляризації. Закон Брюстера. Поляризатори. Закон Малюса.

5.Дисперсія світла. Способи спостереження дисперсії. Призматичний і дифракційний спектри.

6. Теплове випромінювання. Абсолютно чорне тіло. Закони теплового випромінювання

7.Квантовооптичні явища. Фотони. Фотоелектричний ефект і його види. Закони зовнішнього фотоефекту. Рівняння Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту.

8.Теорія Бора. Ядерна модель атома. Постулати Бора. Випромінювання і поглинання світла атомами речовини. Квантові числа. Труднощі теорії Бора.

9.Елементи квантової механіки. Хвильові властивості мікрочастинок. Хвилі де Бройля.

10. Найпростіші випадки руху мікрочастинок. Хвильова функція і її статистичний характер. Стаціонарні стани. Рівняння Шредінгера до стаціонарних станів.

11. Будова атомів. Періодична система елементів і спектри. Досліди Штерна і Герлаха. Спін електрона. Принцип Паулі. Розподіл електронів в атомі. Енергетичні рівні молекул.

3.1 Екзаменаційні питання по змістовому модулю 3.

•44. Природа світла. Поширення світла. Закони геометричної оптики.

•45. Інтерференція світла. Умови максимумів і мінімумів при інтерференції світлових хвиль.

•46. Дифракція світла. Принцип Гюйгенса-Френеля. Закони Френзеля.

•47. Поляризація світла. Закон Брюстера. Закон Малюса.

•48. Дисперсія світла. Зв'язок дисперсії з поглинанням. Закон Бугера.

•49. Теплове випромінювання тіл. Закони теплового випромінювання: Кірхгофа, Стефана-Больцмана, Віна.

•50. Квантова теорія випромінювання. Формула Планка. Фотони.

•51. Фотоелектричний ефект і його види. Закони зовнішнього фотоефекту.

•52. Тиск світла. Досліди Лебедєва. Ефект Компотна і його теорія.

•53. Ядерна модель атома. Постулати Бора. Квантові числа.

•54. Хвильові властивості мікрочастинок. Хвилі де Бройля. Хвильова функція і її статистичний характер.

•55. Будова атомів. . Розподіл електронів в атомі. Періодична система елементів і спектри.

•56. Природна радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду. Закони зміщення.

3. 2.Питання для самостійного відпрацювання.

1. Закони геометричної оптики. Способи утворення інтерференції світла.

2. Дифракція на малому отворі. Роздільна здатність оптичних приладів.

3.Рентгеноструктурний аналіз

4.Області нормальної і аномальної дисперсії. Теорія дисперсії світла. Зв'язок дисперсії з поглинанням. Закон Бугера.

5.Розподіл енергії в спектрі випромінювання абсолютно чорного тіла.

6.Тиск світла. Досліди Лебедєва.

7. Ефект Компотна і його теорія

8.Квантовий характер енергетичних рівнів атомів Гідрогену. Закономірності лінійчатих спектрів

9.Досліди Девіссона і Джермера. Співвідношення невизначеностей Гейзенбнрга

10.Імовірність виявлення частинок. Частинка у одномірній прямокутній потенціальній ямі”.

3.3.Задачі для самостійного розв’язування.

ЗАДАЧА 1.  Дифракційна решітка має 120 штрихів на 1мм. Визначити довжину хвилі монохроматичного світла, що падає на решітку, якщо кут між двома спектрами першого порядку становить 8⁰.

ЗАДАЧА 2.  Визначити кут відхилення променів зеленого світла ( = 0,55 мкм) у спектрі першого порядку, утвореному за допомогою дифракційної решітки , період якої 0,02 мм.

ЗАДАЧА 3. Визначити довжину хвилі променів, кванти яких мають таку саму енергію, що й електрон, який пролетів різницю потенціалів 4,1В.

ЗАДАЧА 4. Джерело світла, потужність якого 100Вт, випускає 5·10²⁰ фотонів за 1с. Обчислити середню довжину хвилі випромінювання.

ЗАДАЧА 5. Якої довжини промені світла треба спрямувати на поверхню цезію, щоб максимальна швидкість фотоелектронів становила 2000км/с? Червона межа фотоефекту _кр для цезію дорівнює 690нм.

ЗАДАЧА 6. Визначити максимальну швидкість _max фотоелектронів, які вириваються з поверхні срібла під дією ультрафіолетового випромінювання з довжиною хвилі  = 0,155мкм.

ЗАДАЧА 7. Визначити енергію, масу і кількість руху фотона, якому відповідає довжина хвилі 0,1нм.

ЗАДАЧА 8. Червона межа фотоефекту для цинку ₀ = 310 нм. Визначити максимальну кінетичну енергію Т_max фотоелектронів в електрон-вольтах, якщо на цинк падають промені з довжиною хвилі  = 200 нм.

ЗАДАЧА 9. Точкове джерело монохроматичного ( = 1 нм) випромінювання знаходиться в центрі сферичної зачорненої колби з радіусом R = 10 см. Визначити світловий тиск р, на внутрішню поверхню колби, якщо потужність джерела Р = 1 кВт.

ЗАДАЧА 10. Фотон вибиває з атому водню, який знаходиться в основному стані, електрон з кінетичною енергією Т = 10 еВ. Визначити енергію  фотона.

ЗАДАЧА 11. Визначити довжину хвилі  де Бройля для електрона, який має кінетичну енергію Т = 13,6 еВ (енергія іонізації атома водню). Порівняти отримане значення  з діаметром d атома водню (знайти відношення /d). Чи потрібно враховувати хвильові властивості електрона при вивченні його руху в атомі водню? Діаметр атома водню приймати рівним подвоєному значенню боровського радіуса.

ЗАДАЧА 12. Абсолютно чорне тіло має температуру Т₁ = 500 К. Яка буде температура Т₂ тіла, якщо внаслідок нагрівання потік випромінювання збільшиться в n = 5 раз?

ЗАДАЧА 13. На поверхню калію падає промінь з довжиною хвилі  = 150 нм. Визначити максимальну кінетичну енергію Т_max фотоелектронів.

ЗАДАЧА 14. Тиск р світла довжиною хвилі  = 400 нм, який падає нормально на чорну поверхню, дорівнює 2 нПа. Визначити число N фотонів, які падають за час t = 10 с на площу S = 1 мм² цієї поверхні.

ЗАДАЧА 15. В однозарядному іоні гелію електрон перейшов з третього енергетичного рівня на перший. Визначити довжину хвилі  випромінювання, випущеного іоном гелію.

ЗАДАЧА16. Температура абсолютно чорного тіла Т = 2 кК. Визначити довжину хвилі ₀, на яку припадає максимум енергії випромінювання, і спектральну густину енергетичної світимості r_0 для цієї довжини хвилі.

ЗАДАЧА 17. Фотон з енергією  = 10 еВ падає на срібну пластину і викликає фотоефект. Визначити імпульс р, отриманий пластиною, якщо вважати, що напрям руху фотона і фотоелектрона лежить на одній прямій, перпендикулярній поверхні пластини.

ЗАДАЧА 18. Визначити коефіцієнт  відбиття поверхні, якщо при енергетичній освітленості Е_е = 120 Вт/м² тиск р світла на неї виявився рівним 0,5 мкПа.

ЗАДАЧА 19. Визначити температуру Т і енергетичну світимість (випромінюваність) R_е абсолютно чорного тіла, якщо максимум енергії випромінювання припадає на довжину хвилі ₀ = 600 нм.

ЗАДАЧА 20. На фотоелемент з катодом із літію падають промені з довжиною хвилі  = 200 нм. Знайти найменше значення затримуючої різниці потенціалів U_min, яку потрібно прикласти до фотоелементу, щоб припинити фотопотік.

ЗАДАЧА 21. На дзеркальну поверхню площею S = 6 см² падає нормально потік випромінювання Ф_е = 0,8 Вт. Визначити тиск р і силу, з якими світло діє на цю поверхню.

ЗАДАЧА 22. Визначити енергію  фотона, який випускає атом водню при переході електрона з третьої орбіти на другу.

ЗАДАЧА 23. Обчислити довжину хвилі  де Бройля протона, який пройшов прискорюючу різницю потенціалів U, що дорівнює: 1) 1 МВ; 2) 1 ГВ.

Модульна контрольна робота № 3

реферати

1. Розвиток уявлень про природу світла.

2. Використання інтерференції в науці і техніці.

3. Поняття про голографію.

4. Прилади для добування і дослідження спектрів.

5. Спектральний аналіз, його види та застосування.

6. Застосування фотоефекту.