Контрольная работа № 5

Контрольная работа № 5

Вариант	Номера задач

500. Луч падает на поверхность воды под углом 40⁰. Под каким углом должен упасть луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления оказался тем же ?

501. Под каким углом должен падать луч на поверхность стекла, чтобы угол преломления был в два раза меньше угла падения?

502. Луч света переходит из стекла (n = 1,6) в воздух. При каком угле падения угол преломления в два раза больше угла падения?

503. Определить скорость распространения света в стекле, если при переходе света из воздуха в стекло угол падения оказался равным 50⁰, а угол преломления 30⁰.

504. Водолазу, находящемуся под водой, солнечные лучи кажутся падающими под углом 60⁰ к поверхности воды. Какова угловая высота Солнца над горизонтом?

505. Луч падает под углом i = 60⁰ на стеклянную пластинку толщиной d = 30 мм. Определить боковое смещение луча после выхода из пластинки, n_ст = 1,5.

506. Под каким углом должен упасть луч на стекло, чтобы преломленный луч оказался перпендикулярным отраженному?

507. Луч света переходит в воду. Определить предельный угол полного внутреннего отражения.

508. Алмазная пластина освещается фиолетовым светом частотой ν = 0,75 10¹⁵Гц. Найти длины волн λ₁ и λ₂ в вакууме и алмазе, если показатель преломления алмаза n = 2,465.

509. Предельный угол полного внутреннего отражения в бензоле i_пр = 42⁰. Определить скорость света в бензоле.

510. На пути луча, идущего в воздухе, поставили стеклянную пластинку толщиной h = 1 мм.На сколько изменится оптическая длина пути луча, если луч будет падать на пластинку а) нормально; б) под углом 30 ⁰?

511. Определить расстояние между мнимыми источниками в опыте с зеркалами Френеля, если расстояние между темными полосами на экране равно 3 мм, а расстояние от мнимых источников до крана равно 2 м.

512. На мыльную пленку под углом 30° падает параллельный пучок белых лучей. В отраженном свете пленка кажется красной ( λ = 0,7 10^-6м). Какова наименьшая возможная толщина пленки ?

513. Пучок белого света падает нормально на стеклянную пластинку, толщина которой d = 0,4 мкм. Показатель преломления стекла n = 1,5. Какие длины волн, лежащие в пределах видимого спектра (от 400 до 7000нм), усиливаются в отраженном пучке ?

514. На стеклянную пластинку нанесен тонкий слой вещества (n = 1,4). Пластинка освещается пучком параллельных лучей (λ = 0,54 мкм), падающих на пластинку нормально. Какую толщину должен иметь слой, чтобы отраженные лучи имели наименьшую яркость (n = 1,5)?

515. Расстояние между двумя когерентными источниками света (λ = 0,5 мкм) равно 0,1мм. Расстояние между светлыми полосами на экране в средней части интерференционной картины равно 1см. Определить расстояние от источников до экрана.

516. На тонкий стеклянный клин падает нормально монохроматический свет. Двугранный угол между поверхностями равен 2^/. Показатель преломления стекла 1,55. Определить длину световой волны, если расстояние между смежными интерференционными максимумами в отраженном свете 0,3 мм.

517. Установка для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете оcвещается монохроматическим светом (λ =5 10³ ), падающим нормально. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Найти толщину слоя воды между линзой и стеклянной пластинкой в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо.

518. Определить толщину воздушного зазора между плосковыпуклой линзой и стеклянной пластинкой в том месте, где наблюдается пятое светлое кольцо, если наблюдение ведется в отраженном свете; то же - в проходящем свете. λ = 589 нм.

519. Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками заключен очень тонкий воздушный клин. На пластинку нормально падает монохроматический свет (λ = 0,5мкм). Определить угол между пластинками, если в отраженном свете на протяжении 1см наблюдается 20 интерференционных полос.

520. На диафрагму с круглым отверстием падает нормально параллельный пучок монохроматического света (λ = 6 10^–7 м). На экране наблюдается дифракционная картина. При каком наибольшем расстоянии между диафрагмой и экраном в центре дифракционной картины будет наблюдаться темное пятно ? Диаметр отверстия 1,96 мм.

521. В непрозрачном экране сделано круглое отверстие диаметром 1мм. Экран освещается параллельным пучком света с длиной волны λ = 0,5 мкм, падающим по нормали к плоскости экрана. На каком расстоянии от экрана должна находиться точка наблюдения, чтобы в отверстии помещалась: 1) одна зона Френеля; 2) две зоны Френеля ?

522. На щель, ширина которой 2 мкм, падает нормально параллельный пучок лучей монохроматического света ( λ = 5890 ). Найти углы, по направлению которых будут наблюдаться минимумы света.

523. Параллельный пучок лучей (λ = 0,6 мкм) падает нормально на непрозрачную пластинку со щелью шириной 0,1 мм. Найти ширину центрального дифракционного максимума (расстояние между двумя минимумами 1-го порядка) на экране, поставленном на расстоянии 1 м от пластины.

524. Дифракционная решетка освещена белым светом, падающим нормально. Спектры 2-го и 3-го порядков частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре 3-го порядка накладывается середина желтой части 2-го порядка, соответствующая длине волны 0,575мкм ?

525. На дифракционную решетку с частотой 2000 линий на 1см падает свет с длиной волны λ = 510^-5см. Экран расположен на расстоянии 30см от решетки. Найдите расстояние между изображениями нулевого и первого порядка.

526. Дифракционная решетка шириной 12 мм содержит 4800 штрихов. Определить: 1) число максимумов в спектре дифракционной решетки для длины волны λ = 5,5∙10^-7м; 2) период дифракционной решетки.

527. На грань кристалла каменной соли падает параллельно пучок рентгеновских лучей с длиной волны λ = 1,47 . Расстояние между атомными плоскостями d = 2,8 . Под каким углом к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум второго порядка?

528. При каком минимальном числе штрихов дифракционной решетки с периодом d = 2,9 мкм можно разрешить компоненты дуплета желтой линии натрия (λ = 589,0 нм и λ = 589,6 нм).

529. Для какой длины волны дифракционная решетка с постоянной d = 5мкм имеет угловую дисперсию D = 6,3 10⁵ рад/м в спектре третьего порядка ?

530. Угол преломления луча в жидкости i₂ = 35°. Определить показатель преломления жидкости, если известно, что отраженный луч максимально поляризован.

531. Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла каменной соли 57°05^/ . Определить скорость распространения света в этом кристалле.

532. Предельный угол полного внутреннего отражения для некоторой жидкости равен 49°. Определить угол полной поляризации.

533. Определить во сколько раз будет ослаблен луч естественного света, если его пропустить через два поляроида, плоскости поляризации которых составляют угол 60°. Поглощением света в поляроидах можно пренебречь.

534. Во сколько раз ослабляется свет, проходя через два николя, плоскости поляризации которых составляют угол 30°, если в каждом из николей в отдельности теряется 10% падающего на него светового потока?

535. Угол между главными плоскостями двух призм Николя равен 25°. Как и во сколько раз изменится интенсивность света, проходящего через николи, если этот угол сделать равным 50° ?

536. В начальном положении плоскости колебаний поляризатора и анализатора совпадают. На какой угол следует повернуть анализатор, чтобы в три раза уменьшить интенсивность света, приходящего к нему от поляризатора. Потерями света можно пренебречь.

537. Пластинку кварца толщиной 2 мм поместили между двумя параллельными николями. В результате чего плоскость поляризации света повернулась на угол φ = 53°. Какова должна быть толщина пластинки, чтобы монохроматический свет не прошел через анализатор ?

538. Какой толщины пластинку кварца нужно поместить между скрещенными николями, чтобы поле зрения стало максимально светлым, если постоянная вращения кварца α = 22 град/мм.

539. Угол поворота плоскости поляризации желтого цвета натрия при прохождении через трубку с раствором сахара φ = 40°. Длина трубки 1 = 15 см. Удельное вращение сахара φ₀ = 6,65 град см²/г. Определить концентрацию сахара в растворе.

540. Из смотрового окошка печи за 5 мин излучается 6,3 ккал. Площадь окошка равна 3 см² . Принимая, что окошко излучает как абсолютно черное тело, определить температуру печи.

541. Зачерненный шарик остывает от температуры 27°С до 20°С. На сколько изменилась длина волны, соответствующая максимуму излучательной способности ?

542. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (λ_m1 = 780 нм) на фиолетовую (λ_m2 = 390 нм) ?

543. Найти, какое количество энергии с 1 см² поверхности в 1 с излучает абсолютно черное тело, если известно, что максимум его излучательной способности приходится на длину волны 4840 .

544. Вольфрамовая нить накаливается в вакууме током 1А до температуры 1000°К. При каком токе нить накалится до 3000°К? Потерями энергии можно пренебречь.

545. Какую мощность надо подводить к зачерненному металлическому шарику радиусом 2 см, чтобы поддерживать его температуру на 27° выше температуры окружающей среды, равной 20°С ?

546. Раскаленная металлическая поверхность S = 10 см² излучает в 1 мин 4∙10⁴ Дж. Температура поверхности равна 2500°К. Найти: 1) каково было бы излучение этой поверхности, если бы она была абсолютно черной 2) каково отношение энергетических светимостей этой поверхности и черного тела при данной температуре ?

547. Определить температуру Т и энергетическую светимость абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны λ_m = 400 нм.

548. Вследствие изменения температуры абсолютно черного тела максимум спектральной плоскости энергетической светимости переместится с 500 нм на 600 нм. Во сколько раз изменилась суммарная энергетическая светимость тела ?

549. Какое количество энергии излучает 1см² затвердевающего свинца в 1 с? Отношение энергетических светимостей поверхности свинца и абсолютно черного тела для этой температуры считать равным 0,6;

t _{затв. св.} = 327°С.

550. Красная граница фотоэффекта для цинка λ_к = 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов в электронвольтах, если на цинк падают лучи с длиной волны λ = 200 нм.

551. На поверхность калия падают лучи с длиной волны λ =150 нм. Определить минимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.

552. На фотоэлемент с катодом из лития падают лучи с длиной волны λ = 200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

553. Какова должна быть длина волны γ-лучей, падающих на платиновую пластинку, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была 3 мм/с ?

554. На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетовых лучей (λ = 0,25 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов 0,96 В. Определить работу выхода электронов из металла.

555. Будет ли иметь место фотоэффект, если на серебро направить ультрафиолетовые лучи с длиной волны 300 нм ?

556. На металлическую пластинку падает монохроматический пучок света с длиной волны 0,413 мкм. Поток фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, полностью задерживается разностью потенциалов 1В. Определить работу выхода и красную границу фотоэффекта.

557. На фотоэлемент с катодом из рубидия падают лучи с длиной волны 1000 . Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить эмиссию фотоэлектронов.

558. На металл падают рентгеновские лучи с длиной волны λ = 40 . Пренебрегая работой выхода, определить максимальную скорость фотоэлектронов.

559. Определить красную границу фотоэффекта для серебра.

560. Рентгеновское излучение длиной волны 0,558 рассеивается плиткой гранита (комптон-эффект). Определить длину волны лучей, рассеянных под углом 60° к направлению падающих лучей.

561. Определить импульс электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон с энергией, равной энергии покоя электрона, был рассеян на угол, равный 180°.

562. Фотон с длиной волны λ₁= 15нм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона λ₂= 16 нм. Определить угол рассеяния.

563. Фотон с энергией E₁= 0,51 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол θ =180°. Определить кинетическую энергию электрона отдачи.

564. Определить угол рассеяния фотона, испытавшего соударение со свободным электроном, если изменение длины волны при рассеянии равно 0,0362 .

565. Фотон с энергией 0,25 МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия рассеянного фотона 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния.

566. Определить максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии на свободных протонах.

567. Фотон с энергией 0,4 МэВ рассеялся под углом 9° на свободном электроне. Определить энергию рассеянного фотона и кинетическую энергию электрона отдачи.

568. Длина волны λ фотона равна длине волны λ электрона. Определить энергию и импульс фотона.

569. Определить максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии на свободных электронах.

570. Давление света, производимое на зеркальную поверхность, 5 мПа. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности, если длина волны света, падающего нормально на поверхность, 5мкм.

571. Определить коэффициент отражения поверхности, если при энергетической освещенности Е_э = 120 В/м² давление света на нее оказалось равным 0,5 мкПа.

572. Параллельный пучок монохроматических лучей (λ = 6620 ) падает на зачерненную поверхность и производит на нее давление 3∙10^-7 Н/м². Определить концентрацию фотонов в световом пучке.

573. Определить энергию, массу и импульс фотона, которому соответствует длина волны 3800 .

574. Поток монохроматического излучения (λ = 5000 ) падает нормально на плоскую зеркальную поверхность и давит на нее с силой 10^-8 Н. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на эту поверхность.

575. Определить длину волны, массу и импульс фотона с энергией

1 МэВ. Сравнить массу этого фотона с массой покоящегося электрона.

576. Давление монохроматического света (λ = 6000 ) на черную поверхность, расположенную перпендикулярно к падающим лучам, равно 10^–1 Н/см². Сколько фотонов падает в 1 с на 1 см² этой поверхности ?

577. Определить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, обладающего скоростью 10⁴ км/с.

578. На зеркальную поверхность площадью 6 см² падает нормально поток излучения 0,8 Вт. Определить давление и силу давления на эту поверхность.

579. Свет с длиной волны λ = 600 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на нее давление 4 мкПа. Определить число фотонов, падающих за 10 с на 1мм² этой поверхности.

580. Частица движется со скоростью, равной половине скорости света. Во сколько раз масса движущейся частицы больше массы покоящейся?

581.С какой скоростью движется частица, если ее масса в три раза больше массы покоя?

582. Скорость частицы v = 30 Мм/с. На сколько процентов масса движущейся частицы больше массы покоящейся?

583. Вычислить энергию покоя α – частицы в джоулях и мегаэлектрон-вольтах. Необходимые данные взять из таблицы.

584. Кинетическая энергия электрона Т = 10 МэВ. Во сколько раз его масса больше массы покоя? Сделать такой же подсчет для протона.

585. Во сколько раз масса протона больше массы электрона, если обе частицы имеют одинаковую кинетическую энергию Т = 1 ГэВ?

586. Электрон летит со скоростью, равной 0,8 скорости света. Определить кинетическую энергию электрона в мегаэлектрон-вольтах.

587. Электрон движется со скоростью, равной 0,6 скорости света. Определить импульс фотона.

588. С какой скоростью движется частица, импульс которой равен ее комптоновскому импульсу m₀c²?

589. Кинетическая энергия электрона Т = 0,8 МэВ. Определить импульс электрона.