Контрольная работа № 5

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 10¹⁵ Гц. Найти длины волн λ ₁ и λ ₂ 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^-6 м). 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^-5 см. 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 i ₂ = 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 φ ₀ = 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 λ ₁ = 15нм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона λ ₂ = 16 нм. Определить угол рассеяния.

563. Фотон с энергией E ₁= 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 m ₀ c ²?

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