- •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 9.
При поочередном освещении поверхности некоторого металла светом с длинами волн λ1 и λ2 обнаружили, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются друг от друга в η раз. Найдите работу выхода АВЫХ с поверхности этого металла.
До какого максимального потенциала φ зарядится удаленный от других тел шарик, изготовленный из данного металла при облучении его электромагнитным излучением с длиной волн λ3.
Вариант |
λ1,мкм |
λ2, мкм |
η, отн. вел. |
λ3, нм |
1 |
0,335 |
0,525 |
2,50 |
120 |
2 |
0,336 |
0.526 |
2.49 |
121 |
3 |
0,337 |
0,527 |
2,48 |
122 |
4 |
0,338 |
0,528 |
2,47 |
123 |
5 |
0,339 |
0,529 |
2,46 |
124 |
6 |
0,340 |
0,530 |
2,45 |
125 |
7 |
0,341 |
0,531 |
2,44 |
126 |
8 |
0,342 |
0,532 |
2,43 |
127 |
9 |
0,343 |
0,533 |
2,42 |
128 |
10 |
0,344 |
0,534 |
2,41 |
129 |
11 |
0,341 |
0,535 |
2,40 |
130 |
12 |
0,342 |
0,536 |
2,39 |
131 |
13 |
0,343 |
0,537 |
2,38 |
132 |
14 |
0,344 |
0,538 |
2,37 |
133 |
15 |
0,345 |
0,539 |
2,36 |
134 |
(продолжение таблицы к задаче 9)
16 |
0,346 |
0,540 |
2,35 |
135 |
17 |
0,347 |
0,541 |
2,34 |
136 |
18 |
0,348 |
0,542 |
2,33 |
137 |
19 |
0,349 |
0.543 |
2,32 |
138 |
20 |
0,350 |
0,544 |
2,31 |
139 |
21 |
0,351 |
0,545 |
2,30 |
140 |
22 |
0,352 |
0,546 |
2,29 |
141 |
23 |
0,353 |
0,547 |
2,28 |
142 |
24 |
0,354 |
0,548 |
2,27 |
143 |
25 |
0,355 |
0,549 |
2,26 |
144 |
26 |
0,356 |
0,550 |
2,25 |
145 |
27 |
0,357 |
0,551 |
2,24 |
146 |
28 |
0,358 |
0,552 |
2,23 |
147 |
29 |
0,359 |
0,553 |
2,22 |
148 |
30 |
0,360 |
0,554 |
2,21 |
149 |
Задача 10.
Фотон с энергией Е рассеялся на покоившемся электроне. В результате рассеяния длина волны фотона изменилась на п от падающей длины волны. Найдите: кинетическую энергию WK электрона отдачи; изменение длины волны Δλ; угол φ, под которым вылетел комптоновский электрон. Постройте векторную диаграмму.
Вариант |
Е, МэВ |
η, отн. вел. |
1 |
1,00 |
0,220 |
2 |
1,01 |
0,221 |
3 |
1,02 |
0,222 |
4 |
1,03 |
0,223 |
5 |
1,04 |
0,224 |
6 |
1,05 |
0,225 |
7 |
1,06 |
0,226 |
8 |
1,07 |
0,227 |
9 |
1,08 |
0,228 |
10 |
1,09 |
0,229 |
11 |
1,10 |
0,230 |
12 |
1,11 |
0,231 |
13 |
1,12 |
0,232 |
14 |
1,13 |
0,233 |
15 |
1,14 |
0,234 |
(продолжение таблицы к задаче 10)
16 |
1,15 |
0,235 |
17 |
1,16 |
0,236 |
18 |
1,17 |
0,237 |
19 |
1,18 |
0,238 |
20 |
1,19 |
0,239 |
21 |
1,20 |
0,240 |
22 |
1,21 |
0,241 |
23 |
1,22 |
0,242 |
24 |
1,23 |
0,243 |
25 |
1,25 |
0,244 |
26 |
1,26 |
0,245 |
27 |
1,27 |
0,246 |
28 |
1,28 |
0,247 |
29 |
1,29 |
0,248 |
30 |
1,30 |
0,249 |