task_13481x

Контрольная работа №4
Варианты.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
Номера задач.
4-1 4-11 4-21 4-31 4-41 4-51 4-61 4-71
4-2 4-12 4-22 4-32 4-42 4-52 4-62 4-72
4-3 4-13 4-23 4-33 4-43 4-53 4-63 4-73
4-4 4-14 4-24 4-34 4-44 4-54 4-64 4-74
4-5 4-15 4-25 4-35 4-45 4-55 4-65 4-75
4-6 4-16 4-26 4-36 4-46 4-56 4-66 4-76
4-7 4-17 4-27 4-37 4-47 4-57 4-67 4-77
4-8 4-18 4-28 4-38 4-48 4-58 4-68 4-78
4-9 4-19 4-29 4-39 4-49 4-59 4-69 4-79
4-10 4-20 4-30 4-40 4-50 4-60 4-70 4-80
4-1. На оптической скамье поставлена свеча с высотой пламени 0,05 м. Линза дает на экране
увеличенное изображение пламени высотой 0,20 м. Не трогая линзу, свечу отодвинули на 0,05 м
дальше от нее, затем, передвинув экран, вновь получили резкое изображение пламени высотой
0,10 м. Определить фокусное расстояние линзы.
4-2. Мнимое изображение предмета, увеличенное в три раза, находится на расстоянии 0,2 м от
собирающей линзы. Какова оптическая сила линзы?
4-3. Два взаимно перпендикулярных луча, лежащих в плоскости, перпендикулярной границе
раздела, переходят из воздуха в жидкость. У первого луча угол преломления 300, у второго 450.
Найти показатель преломления жидкости.
4-4. На каком расстоянии находится предмет от вогнутого сферического зеркала, фокусное
расстояние которого 0,2 м, если его действительное изображение находится на расстоянии 0,6 м
от зеркала. Во сколько раз размер изображения больше самого предмета?
4-5. Луч света падает на границу раздела двух сред под углом 300. Показатель преломления
первой среды n1 = 2,4. Определить показатель преломления второй среды, если известно, что
отраженный и преломленный лучи перпендикулярны друг другу.
4-6. Чему равно главное фокусное расстояние плосковыпуклой стеклянной линзы (nст = 1,5),
находящейся в скипидаре (nск = 1,47)? Радиус кривизны выпуклой поверхности линзы 25 см.
4-7. Расстояние между предметом и изображением в собирающей линзе равно 30 см. Увеличение
линзы равно 3. Найти оптическую силу линзы.
4-8. Во сколько раз оптическая сила стеклянной линзы в воде меньше, чем в воздухе? nст = 1,5; nв
= 1,3
4-9. Линза с фокусным расстоянием 30 см дает уменьшенное в 1,5 раза мнимое изображение
предмета. На каком расстоянии от линзы находится предмет?
4-10. С помощью линзы на экране получено изображение предмета в 4 раза по площади больше,
чем сам предмет. Предмет удален от линзы на 30 см. Найти фокусное расстояние линзы.
4-11. В опыте с зеркалами Френеля расстояние между темными полосами на экране 2,5 мм, а
расстояние от мнимых источников до экрана 2 м. Определить расстояние между мнимыми
источниками, если длина световой волны 0,62 мкм.
4-12. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на
экране в опыте Юнга, если синий светофильтр с длиной волны 4·10-5 см заменить красным с
длиной волны 640 нм?
4-13. Найти длину волны монохроматического света, если расстояние между пятым и двадцать
пятым светлыми кольцами в опыте Ньютона равно 0,9 см, а радиус кривизны линзы 15 м. Свет
падает на установку нормально, и наблюдение проводится в отраженном свете.
4-14. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет. Определить
наибольший порядок дифракционного максимума, который дает решетка для красного света с
длиной волны 650 нм и в случае фиолетового света с длиной волны 0, 41 мкм. Период решетки
0,002 мм.
4-15. Дифракционная решетка, освещенная нормально падающим монохроматическим светом,
отклоняет спектр третьего порядка на угол 300. На какой угол отклоняет она спектр четвертого
порядка?
4-16. Определить угол отклонения лучей зеленого света с длиной волны 0,55 мкм в спектре
первого порядка, полученном с помощью дифракционной решетки, период которой равен 0,02
мм.
4-17. На щель шириной 0,1 мм нормально падает параллельный пучок света от
монохроматического источника с длиной волны 600 нм. Определить ширину центрального
максимума в дифракционной картине, проецируемой с помощью линзы, находящейся
непосредственно за щелью, на экран, расположенный на расстоянии 1 м от линзы.
4-18. Определить максимальный порядок спектра, даваемого дифракционной решеткой при
освещении ее нормально падающим пучком света с длиной волны 4х10-7м, если при освещении
ее светом с длинной волны 570 нм, максимум второго порядка наблюдается под углом 300.
4-19. Найти число штрихов на 1 мм дифракционной решетки, если при нормальном падении
света с длиной волны 600 нм решетка дает первый максимум на расстоянии 3,3 см от
центрального, а расстояние от решетки до экрана 1,1 м.
4-20. От двух когерентных источников S1 и S2 с длиной волны
0,8 мкм лучи падают на экран.
На экране наблюдается интерференционная картина. Когда на пути одного из лучей
перпендикулярно ему поместили мыльную пленку (n = 1,33), интерференционная картина
изменилась на противоположную. При какой минимальной толщине пленки это возможно?
4-21.Пучок естественного света падает на полированную поверхность стеклянной пластинки,
погруженной в жидкость. Отраженный от плоскости пучок света образует угол 970 с падающим
пучком. Определить показатель преломления жидкости, если отраженный свет максимально
поляризован. nст = 1,5.
4-22. Определить концентрацию сахарного раствора, если при прохождении света через трубку с
этим раствором длиной 20 см, плоскость поляризации света поворачивается на угол 100.
Удельное вращение сахара в растворе 0,6 град/(дм·проц).
4-23. Интенсивность естественного света прошедшего два николя, уменьшилась в 8 раз.
Пренебрегая поглощением света в николях, определить угол между их главными оптическими
осями.
4-24. Луч света падает на стекло под углом 580, отраженный луч полностью поляризован.
Определить показатель преломления и угол преломления луча в стекле.
4-25.Пучок естественного света проходит через два николя. Определить угол между их
главными оптическими осями, если интенсивность света, вышедшего из второго николя равна
12% интенсивности света, падающего на первый николь. Потери света в каждом николе 20%.
4-26. Угол между главными оптическими осями двух поляроидов составляет 300. Определить,
во сколько раз изменится интенсивность прошедшего через них света, если угол увеличить в
1,5 раза?
4-27. Чему равен показатель преломления стекла, если при отражении от него света
отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления 300?
4-28. Два николя расположены так, что угол между их оптическими осями составляет 600.
Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света: 1) при
прохождении через один николь; 2) при прохождении через два николя. Коэффициент
поглощения каждого николя 5%. Потери на отражение света не учитывать.
4-29. Определить угол между главными оптическими осями поляризатора и анализатора, если
анализатор в два раза уменьшает интенсивность света, прошедшего через поляризатор.
4-30. Найти удельное вращение сахарозы в соке сахарного тростника, если угол поворота
плоскости колебаний поляризованного света составил 170 при длине трубки с раствором 10
см. Концентрация раствора 0,25 г/см3.
4-31. Найти кинетическую энергию α – частицы, которая движется со скоростью 0,92с( где с –
скорость света в вакууме).
4-32. Определить импульс и кинетическую энергию электрона, движущегося со скоростью
0,9с( где с – скорость света в вакууме).
4-33. Энергия π – мезона, возникающего в верхних слоя атмосферы, составляет 6 ГэВ, а его
среднее время жизни в связанной с ним системе отсчета равно 26 нс. Масса π – мезона равна 273
me. Определить время его жизни в лабораторной системе отсчета.
4-34. Определить релятивистский импульс электрона, обладающего кинетической энергией 5
МэВ.
4-35. Релятивистская масса тела, движущегося со скоростью v, возросла по сравнению с его
массой покоя на 20%. Во сколько раз при этом уменьшилась его длина?
4-36. Определить относительную скорость движения тела, если релятивистское сокращение
длины движущегося тела составляет 24%.
4-37. Какая кинетическая энергия должна быть сообщена ракете массой 1,5 т, чтобы она
приобрела скорость 120 Мм/с.
4-38. Найти кинетическую энергию электрона, если масса движущегося электрона вдвое больше
его массы покоя. Какая скорость электрона соответствует этим условиям?
4-39. Источник монохроматического света с длиной волны 600 нм движется по направлению к
наблюдателю со скоростью 0,1 с. Определить длину волны излучения, которую зарегистрирует
спектральный прибор наблюдателя.
4-40. Электроны, вылетающие из циклотрона, обладают кинетической энергией 0,67 МэВ. Какую
долю скорости света составляет скорость этих электронов.
4-41. Максимум энергии излучения абсолютно черного тела при некоторой температуре
приходится на длину волны 1 мкм. Вычислить энергетическую светимость тела при этой
температуре и энергию, излучаемую с площади 300 см2 поверхности тела за
1 минуту.
Определить также массу, соответствующую этой энергии.
4-42. Проволока, длиной 3,5 м и диаметром 1,5·10-4 м, раскалена до температуры 2500 К. Считая
проволоку абсолютно черным телом, определить ее интегральную мощность излучения.
4-43. На поверхность площадью 3 см2 в течение 10 минут падает свет, энергия которого 20 Дж.
Определить: 1) облученность поверхности; 2) световое давление на поверхности, если она
полностью поглощает лучи; 3) световое давление на поверхности, если она полностью отражает
лучи.
4-44. Длина волны, на которую приходится максимум энергии в спектре излучения черного тела,
равна 580 нм. Определить максимальную спектральную плотность энергетической светимости.
4-45. Во сколько раз надо увеличить термодинамическую температуру абсолютно черного тела,
чтобы его энергетическая светимость возросла в два раза?
4-46. Мощность излучения абсолютно черного тела равна 10 кВт. Найти величину излучающей
поверхности тела, если известно, что длина волны, на которую приходится максимум плотности
его энергетической светимости, равна 7·10-5 см.
4-47. Длина волны, на которую приходится максимум энергии в спектре излучения абсолютно
черного тела 0,58 мкм. Определить энергетическую светимость поверхности тела.
4-48. В результате мульчирования молотым мелом поверхность почвы приняла температуру 170
С. Определить лучепоглощательную способность почвы, если ее лучеиспускательная
способность при данной температуре 64 Дж/(м2·с).
4-49. Поток энергии, излучаемой из смотрового окошка плавильной печи, равен 34 Вт.
Определить термодинамическую температуру печи, если площадь отверстия 6 см2.
4-50. Пучок монохроматического света с длиной волны 663 нм падает нормально на зеркальную
плоскую поверхность. Поток излучения 0,6 Вт. Определить: 1) силу давления, испытываемую
этой поверхностью; 2) число фотонов, ежесекундно падающих на поверхность.
4-51. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, испускаемых с поверхности
серебряной пластинки, облучаемой γ – лучами с длиной волны 1 пм.
4-52. Красная граница фотоэффекта у рубидия 810 нм. Какую обратную разность потенциалов
нужно приложить к фотоэлементу, чтобы задержать электроны, испускаемые рубидием под
действием ультрафиолетовых лучей с длиной волны 100 нм?
4-53. Определить кинетическую энергию и скорость фотоэлектронов при облучении натрия
лучами с длиной волны 400 нм, если красная граница фотоэффекта натрия 600 нм.
4-54. Работа выхода для некоторого металла 3,2 эВ. Найти массу и импульс кванта, способного
выбить электрон из этого металла.
4-55. Катод освещается излучением с длиной волны 360 нм, причем ежесекундно на 1см2
поверхности падает энергия 6·10-5 Дж. Считая, что 3% падающих фотонов выбивают электроны,
определить плотность тока насыщения.
4-56. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности серебра
ультрафиолетовым излучением с длиной волны 0,155 мкм.
4-57. Скорость электронов, вылетающих из металла под действием света, равна 0,5·106 м/с.
Найти длину волны света, если работа выхода для этого металла равна 1,6 эВ.
4-58. Кинетическая энергия электронов, вылетающих из металла под действием света, равна 0,5
эВ, работа выхода для этого металла равна 4,18·10-19 Дж. Найти длину волны падающего света.
4-59. Заряд металлического шара емкостью 2,1 мкФ равен 6,3 мкКл. Определить, на сколько
увеличится заряд шара при длительном облучении его фотонами с энергией 7,2 эВ? Работа
выхода электронов из металла 1,6 эВ.
4-60. Для предпосевного облучения семян применен лазер, излучающий волны с длиной 632 нм.
Интенсивность излучения 2·103 Вт/м2. Определить число фотонов, поглощенных семенами с
площадью поверхности 5 мм2. Время облучения 10 минут.
4-61.Электрон в атоме находится на возбужденном уровне с энергией - 4,3 эВ. Определить
минимальную энергию фотона, способного вызвать ионизацию атома.
4-62. Найти значение постоянной Ридберга, если при переходе электрона в атоме водорода с
четвертой орбиты на вторую излучаются фотоны с длиной волны 436 нм.
4-63. Во сколько раз длина волны излучения атома водорода при переходе электрона с четвертой
орбиты на третью больше длины волны, связанной с переходом электрона со второй орбиты на
первую?
4-64. Определить наименьшее и наибольшее значение энергии фотона в ультрафиолетовой серии
атома водорода.
4-65. Найти энергию фотона, излучаемого атомом водорода при переходе электрона с третьего
энергетического уровня на первый, а также длину электромагнитной волны, соответствующую
этому фотону.
4-66. Вычислить скорость α – частицы, у которой дебройлевская длина волны такая же, как у
электрона, движущегося со средней квадратичной скоростью при температуре 180С.
4-67. Найти отношение длин волн вторых по порядку спектральных линий серий Лаймана и
Пашена.
4-68. Определить энергию фотона, соответствующего второй линии в первой инфракрасной
серии атома водорода.
4-69. Вычислить длины волн де Бройля для: 1) электрона, летящего со скоростью 106 м/с; 2)
протона, летящего со скоростью 500 м/с; 3) шара массой 1 г, движущегося со скоростью 10 м/с.
4-70. Вычислить радиус первой боровской орбиты и скорость электрона на этой орбите.
4-71. Найти энергию связи ядра атома гелия (42Не).
4-72. Определить энергию, выделяемую при делении ядер урана
одного ядра выделяется энергия 200 МэВ.
235
92U
массой 1 кг. При делении
4-73. Вычислить дефект массы, полную и удельную энергию связи ядра изотопа ртути 20080Нg.
4-74. При осуществлении термоядерной реакции синтеза ядра гелия из ядер изотопов водорода –
дейтерия и трития по схеме
1Н
2
+ 31Н → 42Не + 10n
освобождается энергия 17,6 МэВ. Какая энергия освободится при синтезе 1 г гелия? Сколько
каменного угля потребовалось бы сжечь для получения такой же энергии?
4-75. Вычислить энергию ядерной реакции
16
8О
+ 21Н → 147N + 42Не .
Выделяется или поглощается эта энергия?
4-76. Найти энергию связи ядра атома углерода 126C.
4-77. При определении периода полураспада короткоживущего радиоактивного изотопа
использован счетчик импульсов. Вначале за одну минуту было насчитано 250 импульсов, а через
час за одну минуту счетчик сосчитал 92 импульса. Определить постоянную радиоактивного
распада и период полураспада изотопа.
4-78. Определить дефект массы и энергию связи бора 105B.
4-79. Имеется 4 г радиоактивного кобальта. Сколько граммов кобальта распадется за 216 суток,
если его период полураспада 72 суток?
4-80. Навеска почвы, в которую внесено удобрение с радиоактивным фосфором 3215Р, имеет
активность 10 мкКи. Определить массу фосфора, если его период полураспада 14,28 дня.