- •Методические указания к решению задач по курсу физики (часть 3)
- •Методические указания к решению задач
- •Пример решения задачи.
- •Геометрическая оптика.
- •Пример решения задачи.
- •1) Из закона преломления sinε1/sinε2 имеем
- •Из рисунка, следует, что угол падения ε2 на вторую грань призмы равен
- •Так как , то . Теперь найдем углы γ и γ':
- •12. Фокусное расстояние f вогнутого зеркала равно 15 см. Зеркало дает действительное изображение предмета, уменьшенное в три раза. Определить расстояние а от предмета до зеркала
- •18. Из стекла требуется изготовить плосковыпуклую линзу, оптическая сила d которой равна 5дптр. Определить радиус r кривизны выпуклой поверхности линзы.
- •19. Двояковыпуклая линза имеет одинаковые радиусы кривизны поверхностей. При каком радиусе кривизны r поверхностей линзы главное фокусное расстояние f ее будет равно 20 см?
- •20. Главное фокусное расстояние f собирающей линзы в воздухе равно 10 см. Определить, чему оно равно: 1) в воде; 2) в коричном масле.
- •2. Интерференция света.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •16. Найти расстояние между двадцатым и двадцать первым кольцами Ньютона, наблюдаемым в отражённом свете, если второе и третье кольца отстоят друг от друга на 1 мм.
- •19. Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной 1 см укладывается 100 тёмных интерференционных полос. Длина волны 0,7 мкм.
- •29. Найти расстояние между двадцатым и двадцать превым кольцами Ньютона, наблюдаемыми в отраженном свете, если второе и третье кольца отстоят друг от друга на 1 мм.
- •33. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерферен-ционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр заменить красным?
- •3.Дифракция света.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •4.Поляризация света.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •3. На сколько процентов уменьшится интенсивность света после прохож-дения через призму Николя, если потери света составляют 10%.
- •5. Угол падения i1 луча на поверхность стекла равен 600. При этом отраженный пучок света оказался максимально поляризованным. Опре-делить угол i2 преломления луча.
- •5. Фотометрия.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •2. Норма минимальной освещенности для содержания птиц
- •6.Фотоэффект. Давление света . Фотоны. Эффект Комптона.
- •Пример решения задачи.
- •2. Кинетическая энергия электрона отдачи, как это следует из закона сохранения энергии, равна разности между энергией ε падающего фотона и энергией ε' рассеянного фотона:
- •Задачи.
- •2. Определить энергию ε, массу m и импульс р фотона с длиной волны 1,24 нм.
- •8. Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 0,663 мкм падает на зачернённую поверхность и производит на нее давление 0,3 мкПа. Определить концентрацию n фотонов в световом пучке.
- •10. На поверхность калия падает свет с длиной волны 150 нм. Опреде-лить максимальную кинетическую энергию Тmax фотоэлектронов.
- •16. На металл падает рентгеновское излучение с длиной волны 1 нм. Пренебрегая работой выхода, определить максимальную скорость υmax фотоэлектронов.
- •20. Определить максимальное изменение длины волны (∆λ)max при ком-птоновском рассеивании света на свободных электронная и свободных протонах.
- •33. Красная граница фотоэффекта для цезия 620 нм. Определить кинети-ческую энергию т фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цезий падают лучи с длиной волны 200 нм.
- •34. На поверхность 100 см2 ежеминутно падает 10 Дж световой энергии. Найти световое давление, если поверхность: 1) полностью отражает все лучи; 2) при коэффициенте отражения света 0,50.
- •36. Какова наибольшая длина вольны λкр света, под действием которого можно получить фотоэффект с поверхности натрия? Работа выхода для натрия 2,5 эв.
- •44. Определить в электрон- вольтах энергию ε фотона, которому соответствует длина волны равная 3800 а (фиолетовая граница видимого спектра).
- •65. Задерживающее напряжение для платинового катода составляет 3,7 в. При тех же условиях для другого катода задерживающее напряжение равно 5,3 в. Определить работу выхода электронов из этого катода.
- •70. Электрическая лампа расходует на излучение мощность 45 Вт. Опре-делить давление света на зеркало, расположенное на расстояние 1 м от лампы нормально к падающим лучам.
- •72. Температура в центре Солнца порядка 1,3 ∙ 107 к. Найти равновесное давление теплового излучения, считая его изотропным.
- •7. Тепловое излучение.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •5. Абсолютно черное тело имело температуру 6000 к. При остывании тела температура стала равна 1000 к. Во сколько раз уменьшилась максимальная испускательная способность?
- •24. Определить температуру т и энергетическую светимость (излуча-тельность) Re абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны 600 нм.
- •Вопросы к модулю №1.
- •Примерный билет к модулю №1 по теме: «Волновая и квантовая оптика».
- •8. Волны де Бройля.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •8. Вычислить длину волны де Бройля λ для протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов u, равную : 1) 1 мв; 2) 1 гв.
- •12. Кинетическая энергия т электрона равна удвоенному значению его энергии покоя (2m0c2). Вычислить длину волны де Бройля λ для такого электрона.
- •9. Строение атома.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •10. Соотношение неопределенностей. Уравнение Шредингера.
- •Простейшие случаи движения микрочастиц.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •24. Определить относительную неопределенность ∆р/р импульса движу-щейся частицы, если допустить, что неопределенность ее координаты равна длине волны де Бройля.
- •26. Частица находится в потенциальном ящике в основном состоянии. Какова вероятность обнаружения частицы: в средней трети ящика; в крайней трети ящика.
- •11. Радиоактивность.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •1 2. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада изотопа.
- •28. Период полураспада т½ радиоактивного нуклида равен 1 ч. Опреде-лить среднюю продолжительность τ жизни этого нуклида.
- •29. Определить число n атомов, распадающихся в радиоактивном изотопе за время 10 с, если его активность 105 Бк. Считать активность постоянной в течение указанного времени.
- •12. Энергия ядерной реакции. Строение ядра.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •Вопросы к модулю №2.
- •Задача 2
- •Задача №3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8.
- •Задача 9.
- •Задача 10.
- •Работы выхода Авых электронов из различных металлов (эВ)
- •Латинский алфавит.
- •Греческий алфавит.
- •Cодержание:
Задача 8.
Короткий импульс света с энергией Е1 в виде узкого параллельного пучка падает на зеркальную пластинку с коэффициентом отражения ρ. Угол падения пучка Θ. Отразившись от пластинки пучок по нормали падает на небольшое идеально отражающее зеркальце массы т подвешенное на невесомой нити длины l. Определите с помощью корпускулярных представлений: импульс р, переданный пластинке; энергию Е2 отраженного от пластинки импульса; угол α, на который отклонится нить. Дайте объяснение, за счет чего зеркальце приобретает кинетическую энергию?
Вариант |
Е1, Дж |
Θ, (0) град |
ρ, от.ед. |
m, мг |
l, см |
1 |
75,65 |
20,02 |
0,550 |
11,5 |
12,5 |
2 |
75,54 |
20,62 |
0,553 |
11,4 |
12,3 |
3 |
75,48 |
21,32 |
0,557 |
11,3 |
12,1 |
4 |
75,47 |
21,92 |
0,561 |
11,2 |
11,9 |
5 |
75,45 |
22,53 |
0,564 |
11,1 |
11,7 |
6 |
75,43 |
23,17 |
0,568 |
11,0 |
11,5 |
7 |
75,38 |
23,75 |
0,571 |
10,9 |
11,3 |
8 |
75,36 |
24,33 |
0,575 |
10,9 |
11,0 |
9 |
75,34 |
24,97 |
0,579 |
10,7 |
10,8 |
10 |
75,31 |
25,56 |
0,582 |
10,6 |
10,6 |
11 |
75,29 |
26,23 |
0,585 |
10,5 |
10,4 |
12 |
75,27 |
26,65 |
0,589 |
10,4 |
10,2 |
13 |
75,26 |
27,41 |
0,592 |
10,3 |
10,0 |
14 |
75,25 |
28,02 |
0,596 |
10,2 |
9,9 |
15 |
75,23 |
28,77 |
0,599 |
10,1 |
9,7 |
(продолжение таблицы к задаче 8)
16 |
75,22 |
29,38 |
0,603 |
10,0 |
9,5 |
17 |
75,20 |
29,99 |
0,607 |
9,9 |
9,3 |
18 |
75,19 |
30,58 |
0,611 |
9,8 |
9,1 |
19 |
75,18 |
31,17 |
0,614 |
9,7 |
8,9 |
20 |
75,16 |
31,74 |
0,617 |
9,6 |
8,7 |
21 |
75,15 |
32,42 |
0,621 |
9,4 |
8,5 |
22 |
75,14 |
33,06 |
0,624 |
9,3 |
8,3 |
23 |
75,13 |
33,73 |
0,628 |
9,2 |
8,1 |
24 |
75,12 |
34,38 |
0,631 |
9,1 |
8,0 |
25 |
75,10 |
34,99 |
0,634 |
9,0 |
7,8 |
26 |
75,09 |
35,68 |
0,638 |
8,9 |
7,7 |
27 |
75,07 |
36,37 |
0,641 |
8,8 |
7,5 |
28 |
75,05 |
37,05 |
0,645 |
8,7 |
7,3 |
29 |
75,03 |
37,71 |
0,648 |
8,6 |
7,1 |
30 |
75,01 |
38,44 |
0,652 |
8,5 |
6,9 |