Физика, контр. раб 4
1. Плоскопараллельная стеклянная пластинка (n=1,5) толщиной h=1,20 мкм помещена между двумя прозрачными средами: сверху расположена жидкость с показателем преломления n1, снизу - с показателем преломления n2. Монохроматический свет (длина волны в вакууме l=0,64 мкм) падает на пластинку сверху под углом i=300. Показать ход лучей на рисунке, вывести необходимые расчетные формулы и определить: порядок интерференции в проходящем свете, если n1=1,33, а n2=1,63.
2. Параллельный пучок монохроматического света (l=0,64 мкм) падает нормально на непрозрачную диафрагму Д с круглым отверстием радиусом r. Оптическая ось проходит через центр отверстия перпендикулярно плоскостям диафрагмы и экрана Э для наблюдения явления дифракции, пересекая последний в точке Р (тока наблюдения) на расстоянии В от диафрагмы. Используя метод зон Френеля, определить: как изменится интенсивность света в точке Р при r=1,6 мм и В=4,0 м, если закрыть половину площади отверстия, уменьшив его радиус.
3. Оптическая система состоит из трех одинаковых призм Николя и трубки с оптически активным веществом, вращающим плоскость поляризации. Потери на отражение и поглощение света в каждом из четырех приборов составляют к=5,0%. Николи расположены так, что угол между главными плоскостями двух ближайших призм составляет 300. Трубка длиной l=15 см, содержащая раствор сахара (с=0,30 г/см3) с удельным вращением aуд=66,5 град/(дм×г/см3), увеличивает угол между плоскостью колебаний светового вектора и главной плоскостью второй призмы. На первую призму падает естественный свет интенсивностью I0, на выходе из призмы она уменьшается до I1, на выходе из трубки - до I2 и т.д. до I4. Определить отношение интенсивностей: I3/I4.
4. Излучение угольной дуги с простыми углями можно в первом приближении принять за излучение абсолютно черного тела. Излучающий кратер дуги диаметром d=7,0 мм в зависимости от режима работы изменяет температуру от Т1=4200 К до Т2=4500 К. Определить: число фотонов, испускаемых кратером, в 1,0 с с 1,0 см2 при температуре Т2, если среднюю энергию кванта принять равной e=2,75 кТ;
5. На поверхность серебряной пластины падает электромагнитное излучение с длиной волны l, вызывая явление внешнего фотоэффекта. Принимая работу выхода электронов из серебра равной А=4,70 эВ, определить: длину волны фотона, рассеянного на свободном электроне под углом q=600 (эффект Комптона), если падающий фотон имел длину волны l2=0,247 нм.
6. Определить, пользуясь теорией Бора, для атома водорода: какие спектральные линии (в длинах волн) появятся в спектре, если атомарный водород освещается ультрафиолетовым излучением с длиной волны l=100 нм?
7. Определить энергии ядерных реакций. Освобождается или поглощается энергия в каждой из указанных реакций:
8. Типичными металлическими проводниками электрического тока являются медь (Cu) и алюминий (Al), плотности и атомные массы которых соответственно равны: rСu3=8,93х103 кг/м3, Аcu=64х10-3 кг/моль, rAl=2,70х103 кг/м3, Аal=27х10-3 кг/моль. Пользуясь распределением Ферми-Дирака, определить: вероятность заполнения уровня с энергией W=WF+2kT при температуре t=20,00 С для алюминия.
8 задач по физике
