
Тесты_3 (ОптАт)
.pdf
19. Если энергетическая светимость абсолютно черного тела 10 кВт/м2, то длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости (мкм)
1) 6,35 2) 4,47 3) 2,2 4) 1,17 5) 3,83
20. Поток энергии, излучаемый Солнцем, равен 4·1026 Вт. Масса всех фотонов, излучаемых Солнцем за одну секунду, равна (кг)
1) |
4,8·103 |
2) 4,3·109 |
3) 5,2·109 |
4) 5,4·1010 |
5) |
необходимо знать длину волны излучения |
21. Нить лампы накаливания с поверхностью S излучает как абсолютно черное тело с температурой Т. В единицу времени с поверхности нити лампы излучается количество фотонов N, равное ( σ – постоянная Стефана-Больцмана, b – постоянная Вина, <ε> – средняя энергия кванта)
1) |
N |
bT 5 |
S |
2) |
N |
T 4 |
3) |
N |
T 4 |
|||
|
|
|
S |
S |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4) |
N |
|
T 4 |
S |
5) |
N |
bT 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22. Зачерненная пластинка помещена перпендикулярно падающим лучам в вакууме. Если температура пластинки установилась равной 327°С, то лучистая энергия, поглощаемая 1 см2 поверхности пластинки в 1 мин, равна (Дж)
1) 443 |
2) 47,2 |
3) 54,5 |
4) 44,1 |
5) 252 |
23*. На поверхности Земли перпендикулярно солнечным лучам лежит зачерненная пластинка. Если Т – температура Солнца, R – радиус Солнца, l – расстояние от Земли до Солнца, то установившаяся температура пластинки равна (σ – постоянная Стефана-Больцмана)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
R 12 |
||
1) |
T 4 4 R2 |
2) |
T ( |
4 R2 ) |
4 |
3) |
T |
|
|
||||||
l |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
T 4 |
R |
4 |
|
|
|
|
|
||||
4) |
T |
|
5) |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
l 2 |
|
|
|
|
|
|
|
31

24*. Солнечная постоянная равна 1370 Дж/м2 · с. Если считать, что все солнечное излучение, падающее на Землю, ею поглощается, то за счет этого масса Земли ежесекундно увеличивается на (кг)
1) 8 |
2) 6 |
3) 5 |
4) 4,5 |
5) 2 |
25. Если длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости уменьшилась на 580 нм при увеличении температуры абсолютно черного тела в 2 раза, то начальная и конечная температуры были соответственно равны (К)
1) 2500, 5000 |
2) 1800, 3600 |
3) 4200, 2100 |
4) 3500, 7000 |
5) 1000, 2000 |
|
26. Мощность излучения Солнца равна 3,9·1026 Вт. Масса, теряемая Солнцем за одну секунду вследствие излучения, равна (кг)
1) 4,3·109 |
2) 5·106 |
3) 4·105 |
4) 2,2·104 |
5) 4,3 |
27. Мощности излучения двух абсолютно черных шаров радиусами R1 и R2 одинаковы, причем температура первого шара составляет 2/3 от температуры второго. Если R1 = 1 см, то R2 равен (см)
1) 4 |
2) 0,4 |
3) 0,44 |
4) 0,032 |
5) 0,2 |
28. По зачерненной пластинке длиной 2 см и шириной 1 см проходит электрический ток. Напряжение на концах пластинки 2 В. Если после установления теплового равновесия температура пластинки составила 1000 К, то сила тока равна (А)
1) 4,5 |
2) 5,2 |
3) 5,67 |
4) 6,25 |
5) 11,3 |
29. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от частоты излучения для температур Т1 и Т2 (Т2 > Т1) верно представлено на рисунке…
|
rω, Т |
|
rω, Т |
|
rω, Т |
|
|
1) |
а |
Т2 |
|
Т2 |
|
Т1 |
|
2) |
б |
Т1 |
|
|
|
Т2 |
|
3) в |
|
Т1 |
|
|
|||
|
ω |
|
ω |
|
ω |
||
|
|
(а) |
(б) |
(в) |
|||
|
|
|
|
|
32

30. На рисунке представлены графики зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины
волны |
при |
различных |
температурах. |
|
Наибольшей |
температуре |
соответствует rλ, Т |
3 |
|
график… |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
1) 3 |
|
|
|
1 |
2) 1 |
|
|
|
|
3) 2 |
|
|
0 |
λ |
|
|
|
|
31. Абсолютно черное тело – это тело…
1)поглощающее все излучение, падающее на него
2)абсолютно черного цвета
3)рассеивающее все излучение, падающее на него
4)не излучающее электромагнитные волны
32. На рисунке показаны кривые |
|
|
|
|||||
зависимости |
спектральной |
плотности |
rλ, Т |
1 |
|
|||
энергетической светимости абсолютно |
|
|||||||
|
|
|
||||||
черного тела от длины волны при |
|
|
|
|||||
разных температурах. |
Если |
кривая 2 |
|
2 |
|
|||
соответствует |
спектру |
излучения |
|
|
||||
|
|
|
||||||
абсолютно |
черного |
тела |
при |
500 |
2000 |
λ, нм |
||
температуре 1450 К, то кривая 1 |
||||||||
|
|
|
||||||
соответствует температуре (в К) |
|
|
|
|
||||
1) 725 |
2) 5800 |
|
3) 2900 |
4) 1933 |
|
|
33

2.2 Фотоны. Давление света. Фотоэффект. Эффект Комптона
1. Масса фотона может быть оценена из соотношения
1) |
m |
|
h |
|
|
|
|
2) |
m |
|
|
|
|
|
m0 |
|
|
|
|
3) |
m |
|
hv |
|
|||||||
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
2 |
c |
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
4) |
m m0 |
h |
|
5) |
m |
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
c |
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2. Лазер мощностью Р испускает N фотонов за 1 секунду. Длина |
|||||||||||||||||||||||||||||||
волны излучения лазера равна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1) |
|
h c N |
|
|
|
2) |
h c |
|
3) |
|
h c P |
|
|
4) |
P |
|
|
5) |
|
P N |
|
||||||||||
|
P |
|
|
|
P N |
|
|
|
|
N |
|
h c N |
|
|
hc |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Сетчатка глаза начинает реагировать на желтый свет с длиной волны 600 нм при мощности падающего на нее излучения 1,98·10-18 Вт. Сколько фотонов при этом падает на сетчатку каждую секунду?
1) 500 2) 3000 3) 6 4) 100 5) 28
4. Если энергия первого фотона в 4 раза больше энергии второго, то отношение импульса первого фотона к импульсу второго равно
1) |
8 |
2) 4 |
3) 2 |
4) ¼ |
|
5) |
1/8 |
5. Лазер мощностью 30 Вт испускает 1020 фотонов в секунду. Длина |
|||||||
волны излучения равна (в мкм) |
|
|
|
|
|||
1) |
0,33 |
2) 0,66 |
3) 1,32 |
4) |
0,22 |
5) 0,44 |
|
6. Масса фотона рентгеновского излучения с длиной волны 0,25 нм |
|||||||
равна (в кг) |
|
|
|
|
|
|
|
1) |
0 |
2) |
1,6·10-19 |
|
3) |
9,1·10-31 |
|
4) |
6,6·10-32 |
5) |
8,8·10-33 |
|
|
|
|
7. Рубиновый лазер излучает в импульсе 2·1019 световых квантов с длиной волны 663 нм. Если длительность вспышки лазера составляет
0,003 с, то ее средняя мощность равна (в кВт) |
|
|||
1) 1 |
2) 2 |
3) 3 |
4) 4 |
5) 5 |
8. Фотон рентгеновского излучения с длиной волны 2,4·10-11 м при рассеянии на электроне передал ему 10% своей энергии. При этом длина волны рассеянного рентгеновского излучения стала равной
1) 2,81·10-11 |
м |
2) 2,24·10-11 |
м |
3) 2,67·10-11 м |
4) 1,72·10-11 |
м |
5) 2,17·10-11 |
м |
|
34

9.Лазер мощностью 1мВт генерирует монохроматическое излучение
сдлиной волны, равной 0,6 мкм. Лазер испускает фотоны, суммарная масса которых равна массе покоя протона, за время (с)
1) 1,5·10-8 |
2) 1,5·10-7 |
3) 1,5·10-6 |
4) 1,5·10-5 |
5) 1,5·10-4 |
10. Длина |
волны монохроматического излучения 25-ватной |
лампочки равна 1100 нм. За 10 с работы в номинальном режиме лампочка испускает количество фотонов, равное
1) |
28·1020 |
2) 14·1020 |
3) |
25·1020 |
4) |
10·1019 |
5) |
14·1017 |
||||||||||||||||||||
11. Чтобы импульс электрона был равен импульсу фотона с длиной |
||||||||||||||||||||||||||||
волны λ, он должен двигаться со скоростью υ, равной |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) |
|
|
|
2 h c |
|
2) |
|
|
m |
|
3) |
|
h |
|
4) |
|
m |
|
5) |
|
2 h c |
|
||||||
|
|
|
m |
|
2 h c |
|
m |
|
h |
|
m |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
12. Если длина волны фотона в вакууме составляет 0,5 мкм, то в |
||||||||||||||||||||||||||||
среде с показателем преломления 1,33, его энергия равна (эВ) |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
1) |
2,25 |
|
|
2) 2,5 |
|
|
3) |
3,3 |
|
4) |
4,5 |
|
5) |
5,0 |
|
|
||||||||||||
13. Длина волны фотона λ с импульсом, равным импульсу электрона, |
||||||||||||||||||||||||||||
прошедшего из состояния покоя разность потенциалов U, равна |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1) |
|
|
|
h |
|
2) |
|
|
2eU m |
|
3) |
|
h |
4) |
|
|
|
h |
|
5) |
|
2eU |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
|
2eU m |
|
|
|
|
|
|
h m |
||||||||||
|
|
|
2eU |
|
|
|
|
|
|
2eU m |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14. Лазерный луч, падая нормально на зеркало, полностью от него отражается. Если за время t лазер излучает энергию Е, то импульс, получаемый зеркалом в 1 с, равен
1) |
2 E |
2) |
E |
3) |
E t |
4) |
E |
5) |
c E |
|
c t |
t |
h c |
h c t |
2 t |
||||||
|
|
|
|
|
15. Поток фотонов падает из вакуума на оптически прозрачное вещество с показателем преломления n для данной длины волны. Если длина волны фотона в веществе λ, то импульс падающего фотона равен
1) |
h n |
2) h n |
3) |
h |
4) |
|
5) |
n |
|
n |
h n |
h |
|||||
|
|
|
|
|
|
16. Фотон, которому соответствует длина волны λ, при нормальном падении на зачерненную поверхность передает ей импульс, равный
1) 0 |
2) |
h |
3) 2 |
h |
4) |
h c |
5) 2 |
h c |
|
|
|
|
35

17. Луч лазера мощностью 50 Вт падает нормально на зачерненную поверхность. Сила давления светового луча на поверхность равна (Н)
1) 1,7·10-7 2) 3,4·10-7 3) 50 4) 100 5) 1,5·1010
18*. Фотон с частотой ν падает под углом α на зеркальную поверхность. Поверхность при отражении от нее фотона получает импульс, равный
1) |
|
h |
sin |
2) |
2 |
h |
|
sin |
3) |
h |
cos |
|||
|
c |
c |
c |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
4) |
2 |
h |
|
cos |
5) |
|
h |
cos2 |
|
|
|
|||
c |
|
c |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
19. Кусочек |
фольги |
|
освещается |
лазерным |
импульсом с |
интенсивностью излучения 15 Вт/см2 и длительностью 0,5 с. Свет падает нормально на поверхность фольги и полностью отражается. Давление света на фольгу равно (мПа)
1) 0,25 2) 0,5 3) 1 4) 2 5) 5
20. На каждый квадратный сантиметр черной поверхности ежесекундно падает 2,8 · 1017 квантов излучения с длиной волны 400 нм. Это излучение создает на поверхность давление, равное (мкПа)
1) 9,2 |
2) 4,6 |
3) 9,2·10-4 |
4) 4,6·10-4 |
5) 8,6·10-4 |
21*. Параллельный пучок фотонов с частотой ν падает на зеркальную поверхность под углом α. Давление света на эту поверхность, если через единицу площади поперечного сечения пучка за секунду проходит n фотонов, равно
1) |
|
h |
|
n cos2 |
2) |
2 |
|
h |
|
n cos2 |
3) |
h |
n cos |
||
|
c |
c |
|
c |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
4) |
2 |
h |
|
n cos |
5) |
2 |
h |
sin |
|
|
|
||||
c |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
22. На идеально отражающую плоскую поверхность падает под углом φ световая волна, объемная плотность энергии которой w. Давление света на эту поверхность равно
1) |
2 w |
cos |
2) |
2 w cos |
3) 2 w cos2 |
|
|||||
|
c |
|
|
|
|
4) |
w cos |
5) |
w cos2 |
|
36

23. Луч лазера мощностью 50 Вт падает перпендикулярно поверхности пластины, которая отражает k = 50% и пропускает β = 30% падающей энергии. Остальную часть энергии она поглощает. Сила светового давления на пластину равна (Н)
1) 1,7·10-7 2) 2·10-7 3) 2,5·10-7 4) 2,8·10-7 5) 3·10-7
24. Давление света зависит от…
1) показателя преломления вещества, на которое падает свет
2) энергии фотона
3) скорости света в среде
4) степени поляризации света
25. На черную пластинку падает поток света. Если число фотонов, падающих на единицу времени увеличить в 2 раза, а черную пластинку заменить зеркальной, то световое давление…
1) |
останется неизменным |
2) |
увеличится в 2 раза |
3) |
увеличится в 4 раза |
4) |
уменьшится в 2 раза |
26. Параллельный пучок N фотонов с частотой v падает ежесекундно на абсолютно черную поверхность площадью S и производит на нее давление, равное…
1) |
2h N |
2) |
h N S |
3) |
h N |
4) |
2h N |
|
S c |
c |
S c |
c |
|||||
|
|
|
|
27. На твердое тело перпендикулярно его поверхности падает свет с длиной волны λ. Какой импульс передает телу один фотон при поглощении света, а какой импульс – при отражении света?
1)В обоих случаях h
2)В обоих случаях 2h
3)При поглощении 2h , а при отражении h
4)В обоих случаях h
5)При поглощении h , а при отражении 2h
28. Два источника излучают свет с длиной волны 375 нм и 750 нм. Отношение импульсов фотонов, излучаемых первым и вторым источником
равно… |
|
|
|
1) ¼ |
2) ½ |
3) 2 |
4) 4 |
37

29. Одинаковое количество фотонов с длиной волны λ нормально падает на непрозрачную поверхность. Наибольшее давление свет будет оказывать в случае…
1)λ=400 нм, поверхность абсолютно черная
2)λ=700 нм, поверхность – идеальное зеркало
3)λ=700 нм, поверхность абсолютно черная
4)λ=400 нм, поверхность – идеальное зеркало
30. На металлическую пластину падает монохроматический свет, при этом количество N фотоэлектронов, вылетающих с поверхности металла в единицу времени зависит от
интенсивности J света согласно графику… |
|
|||||
1) |
в |
2) |
б |
|
|
|
3) |
г |
4) |
а |
|
|
|
31. В уравнении Эйнштейна h |
A |
m 2 |
||||
2 |
||||||
|
|
|
|
|
физическая величина, равная
N |
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
б |
а |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
J |
произведение |
hv – это |
1)интенсивности света
2)энергии электрона
3)энергии ионизации атома
4)энергии фотона
5)красной границе фотоэффекта
32. В уравнении Эйнштейна h A |
m |
2 |
физическая величина А – это |
|
|
||
2 |
|
||
|
|
|
1)минимальная энергия, требующаяся для вырывания электрона из материала катода
2)средняя энергия всех электронов в катоде
3)минимальная энергия фотоэлектронов
4)энергия фотона
5)полная световая энергия, поглощенная катодом
33. Минимальная |
частота |
фотона, |
вызывающего фотоэффект |
|||||||
определяется формулой |
|
|
|
|
|
|
|
|||
1) |
h c |
2) |
h |
3) |
Aвых |
4) |
Aвых |
5) |
Aвых |
|
Aвых |
c m |
h c |
h |
h c |
38

34. Красная граница фотоэффекта – это
1)максимальная энергия фотоэлектронов
2)максимальная частота электромагнитного излучения, облучающего фотокатод
3)максимальная длина волны электромагнитного излучения, облучающего фотокатод, при которой возникает фотоэффект
4)минимальная работа выхода электрона
5)минимальная частота света, облучающего фотокатод, при которой скорость фотоэлектронов максимальна
35. Из графика следует, что работа выхода |
|
|
|
||
|
|
|
|||
электрона |
для двух различных веществ при |
eUЗ |
1 |
2 |
|
фотоэффекте |
|||||
|
|||||
|
|
|
|||
1) А1 |
> А2 |
0 |
|
v |
|
2) А1 |
= А2 |
|
|||
|
|
|
3)А1 < А2
4)по этому графику работу выхода оценить нельзя
36. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов от частоты падающего света
1) не зависит 2) линейно возрастает
3) линейно убывает 4) экспоненциально возрастает
5) возрастает ~ ν2
37. На рисунке приведена вольтамперная характеристика вакуумного фотоэлемента. Максимальному числу фотонов, падающих на фотокатод за единицу времени, соответствует характеристика
1) 1 |
2) |
2 |
3) 3 |
4) 4 |
5) |
не зависит от числа фотонов |
I |
4 |
|
|
|
3 |
|
2 |
|
1 |
0 |
U |
38. Если при увеличении частоты света, которым облучают изолированный металлический шарик, максимальная скорость фотоэлектронов увеличится в два раза, то максимальный установившийся заряд шарика
1)увеличится в 4 раза
2)увеличится в 2 раза
3)не изменится
4)уменьшится в 4 раза
5)уменьшится в 2 раза
39

39. Если частота, соответствующая красной границе фотоэффекта
νк = 1013 Гц, |
то минимальная энергия фотона, вызывающего фотоэффект, |
равна (Дж) |
|
1) 1013 |
2) 6,6·10-12 3) 6,6·10-21 4) 6,6·10-34 5) 13,2·10-34 |
40. Красная граница фотоэффекта у рубидия соответствует длине волны 0,8 мкм. При освещении рубидия светом с длиной волны 0,4 мкм наибольшая кинетическая энергия вырываемых электронов равна (Дж)
1) 2,48·10-19 |
2) 3,12·10-19 |
3) 5,24·10-19 |
4) 8,16·10-19 |
5) 1,32·10-18 |
|
41. Потенциал, |
до которого |
может зарядиться металлическая |
пластина, работа выхода электронов из которой 1,6 эВ, при длительном
освещении потоком фотонов с энергией 4 эВ, равен (В) |
|
|||
1) 2,4 |
2) 2,8 |
3) 3,6 |
4) 4,8 |
5) 5,6 |
42. При уменьшении длины волны падающего на катод и вызывающего фотоэффект излучения в 2 раза величина задерживающей разности потенциалов (работой выхода электронов из материала катода пренебрегается)
1)возрастает в 2 раза
2)возрастает в 2 раза
3)не изменяется
4)убывает в 2 раза
5)убывает в 2 раз
43. Пластина (Авых = 4,7 эВ) освещена светом с длиной волны 180 нм. Максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете
каждого электрона равен (кг · м/с) |
|
|
|
|
||
1) 8·10-26 |
2) 1,6·10-25 |
3) 4·10-25 |
4) |
8·10-25 |
5) |
1,6·10-24 |
44. График зависимости |
задерживающего |
напряжения |
от частоты |
|||
падающего излучения при внешнем фотоэффекте имеет вид |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
UЗ |
UЗ |
UЗ |
UЗ |
|
UЗ |
0 |
ν 0 |
ν |
0 |
ν |
0 |
ν 0 |
ν |
|
а |
б |
|
в |
г |
|
д |
|
1) а |
2) б |
3) в |
|
4) г |
5) д |
|
40