Физика

Институт биомедицинских систем и биотехнологий (ИБСиБ)

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский Торгово-Экономический институт
Кафедра физики
Методические указания и контрольные задания по
ФИЗИКЕ
для студентов заочного обучения
специальностей 2711, 2712, 2810
Санкт-Петербург
2006

Стоимость решения одной задачи по физике ... руб.

Контрольная работа 1 состоит из 6 задач следующих тем - механики, молекулярной физики, электростатики и постоянного тока.

Контрольная работа 2 состоит из 6 задач следующих тем - электромагнетизм, оптика, элементы атомной и ядерной физики.

Каждый студент выбирает задачи для контрольных работ по двум последним цифрам номера зачетной книжки.
Задачи из подпунктов:
(а) по предпоследней цифре
(б) по последней цифре.

Готовы следующие задачи:

Оптика

Подраздел (а)

Задача 0
Предмет и экран зафиксированы неподвижно в вертикальном положении. Между ними находится двояковыпуклая линза, которая может перемещаться вдоль главной оптической оси. При каком положении линзы на экране получается изображение, увеличенное втрое? Расстояние между предметом и экраном 60см.

Задача 1
Собирающая линза дает изображение некоторого объекта на экране. Высота изображения h1. Оставляя неподвижным экран и объект, начинают двигать линзу к экрану и находят, что при втором четком изображении объекта высота изображения равна h2. Найти действительную высоту предмета h. Какому условию должно удовлетворять расстояние между объектом и экраном?

Задача 2
На экране, отстоящем от объектива (тонкая линза оптической силой 5Дп ) на расстоянии 4м, получено четкое изображение диапозитива. Экран отодвигают на 20см. На сколько надо переместить диапозитив, чтобы восстановить четкость изображений?

Задача 3
Между стеклянной пластиной и лежащей на ней плоско выпуклой линзой налита жидкость. Радиус восьмого темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете равен 2,0мм . Радиус кривизны выпуклой поверхности линзы 100см . Длина световой волны 700нм . Найти показатель преломления жидкости.

Задача 4
Диаметр пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 4мм. Радиус кривизны линзы 1,6м . Найти толщину воздушного зазора между линзой и плоской пластинкой в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо Ньютона.

Задача 5
Естественный свет проходит через два николя, главные плоскости которых составляют угол 30º. Во сколько раз интенсивность света, выходящего из системы, меньше интенсивности падающего пучка? В каждом николе на поглощение и рассеяние теряется 8 % проходящей мощности.

Задача 6
На пути частично поляризованного света поместили николь. При повороте николя на угол 600 из положения, соответствующего максимуму пропускания света, интенсивность света уменьшилась в 3 раза. Найти степень поляризации света.

Задача 7
Свет с длиной волны λ = 535нм падает нормально на дифракционную решётку. Найдите её период, если одному из фраунгоферовых максимумов соответствует угол дифракции 330, а наибольший порядок спектра равен 5.

Задача 8
Параллельный пучок белого света падает нормально в тонкую пленку масла, покрывающую стеклянную пластинку. В отраженном свете отсутствуют длины волн 500нм и 700 нм. какова толщина мыльной пленки, если показатель преломления масла 1,30, а стекла 1,50? Предложите три способа измерения показателя преломления прозрачного вещества.

Задача 9
Найти угловое расстояние между пятым главным максимумом дифракционной решетки и ближайшим минимумом. Общая ширина решетки 10мм , число щелей 2000 , длина световой волны 0,5мкм .

Подраздел (б)

Задача 0
Пластинка с черной поверхностью помещена перпендикулярно падающим лучам в вакууме. Определить лучистую энергию, поглощаемую 1см^2 поверхности в минуту, если температура пластинки устанавливается равной 327С. Потерями тепла, связанными с теплопроводностью пренебречь.

Задача 1
Вычислить температуру поверхности Солнца, принимая его за полный излучатель. На 1cv:2 земной поверхности падает лучистый поток 8,1 Вт*см^(-2)*мин^(-1)(с учетом энергии, поглощаемой земной атмосферой). Расстояние от Земли до Солнца 1,5-10^8км, радиус Солнца 6,5*10^5км.

Задача 2
Длина волны, на которую приходится максимум энергии в спектре излучения, равна 0,58мкм. Определить энергетическую светимость R поверхности тела. Определить спектральную плотность энергетической светимости r , рассчитанной на интервал длин волн 1нм вблизи max.

Задача 3
Для длины волны 0,6 мкм спектральная энергетическая светимость равна спектральной энергетической светимости абсолютно черного тела, имеющего температуру 3000 К. Вычислить температуру тела, если его спектральная поглощательная способность для данной длины волны равна 0,5.

Задача 4
Найти число фотонов, испускаемых с 1см^2 в 1c с поверхности абсолютно черного тела, имеющего температуру 600К , в интервале длин волн 0,5мкм до 0,55мкм .

Задача 5
Определить эффективную температуру лазерного луча, если лазер, работая в импульсном режиме, излучает мощность 1МВт*см^(-2) в интервале частот 10^8 Гц. Длина волны генерации лазера 1мкм. Эффективной температурой лазерного луча называется температура, до которой надо было бы нагреть абсолютно черное тело, чтобы оно излучало в той же спектральной области, что и лазер, одинаковую с ним энергию.

Задача 6
Световой поток, падающий на фотокатод, создает ток насыщения 1 мкА. Принимая, что 0,01 фотонов вызывают фотоэффект, и что анод улавливает все освобожденные электроны, определить величину падающего светового потока. Длина волны падающего света 0,556 мкм. Световой эквивалент мощности для данного монохроматического излучения равен 673 лм•Вт-1.

Задача 7
Вследствие изменения температуры абсолютно черного тела максимум спектральной плотности энергетической светимости сместился с 2,4мкм на 0,8мкм . Как и во сколько раз изменилась энергетическая светимость тела и максимальное значение спектральной плотности энергетической светимости?

Задача 8
На платиновую пластинку падают ультрафиолетовые лучи. Для прекращения фотоэффекта нужно приложить задерживающую разность потенциалов 3,7В. Если платиновую пластинку заменить пластинкой из другого металла, то задерживающую разность потенциалов приходится увеличить до 6В. Определить работу выхода электронов с поверхности этой пластинки.

Задача 9
Импульс излучения состоящий из 5*10^4 квантов света с длиной волны 0,3 мкм падает на фоточувствительную поверхность со спектральной чувствительностью 4,5 мА/Вт. Найти число электронов, освобождаемых этим импульсом.