Физика

Министерство связи РФ
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
Методические указания по организации самостоятельной работы и контрольные задания по общему курсу ФИЗИКИ для студентов заочного факультета
Часть III
Санкт-Петербург 1993

Стоимость решения одной задачи по физике уточняйте при заказе.
Готовы следующие варианты:

Вариант 02

Задача 5.3
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается падающим нормально монохроматическим светом с длинной волны 5600Ǻ. Радиус кривизны линзы 2 м. Определить: расстояние между вторым и третьим светлыми кольцами Ньютона в проходящем свете, разность толщины воздушного клина в местах образования этих колец.

Задача 5.10
Дифракционная решетка длиной L = 2,5см имеет 4*10^3 штрих/см. Определить разрешающую способность решётки в спектре третьего порядка; наименьшую разность длин волн двух спектральных линий одинаковой интенсивности вблизи 0,56 мкм, которые можно разрешить при помощи этой решётки в максимальном порядке спектра, если параллельный пучок света падает на решётку нормально.

Задача 5.15
Луч света последовательно проходит через два николя, главные оптические плоскости которых образуют угол 50. Поглощение в каждом николе составляет 10% падающего света. Определить, во сколько раз луч, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с лучом, падающим на первый николь.

Задача 5.17
Две частицы с одинаковыми скоростями 3с /4 движутся по одной прямой и попадают в мишень. Одна из частиц попала в мишень позже другой на время 10^-8с. Определить расстояние между частицами в полёте в системе отсчёта, связанной с ними.

Задача 5.23
Вследствие повышения температуры максимум излучательной способности абсолютно черного тела r переместился с длины волны 2∙10-6 м на длину волны 10^-6 м. Определить во сколько раз изменилась интегральная светимость.

Задача 5.28
Фотоэлектроны вылетают из цинка при освещении его электромагнитным излучением с длинной волны 0,2∙10^-6 м. Работа выхода электрона с цинка равна 4 эВ. Определить: максимальные энергию и скорость фотоэлектронов; энергию, импульс и массу фотона падающего излучения.

Задача 5.33
Определить скорость электрона на второй орбите в атоме водорода и работу, которую нужно совершить, чтобы удалить электрон с этой орбиты за пределы влияния его ядра.

Задача 5.38
Определить ускоряющую разность потенциалов, которую должен пройти электрон, чтобы его длина волны де Бойля стала равной м. Начальную скорость электрона считать равной нулю.

Вариант 04

Задача 5.5
Установка для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете освещается падающим нормально монохроматическим светом с длиной волны 5*10(3) А. Первоначально пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой (n=1.33). После того, как его заполнили сероуглеродом, радиус третьего светлого кольца Ньютона уменьшился в 1,1 раза. Радиус кривизны линзы равен 2 м. Определить: толщину слоя воды в месте наблюдения третьего светлого кольца; показатель преломления сероуглерода, если известно, что он меньше показателя преломления стекла.

Задача 5.9
На дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на 1мм, нормально к поверхности падает параллельный пучок лучей. Определить: угол отклонения луча для линии 6500 А в спектре третьего порядка; длину волны спектральной линии, изображение которой, даваемое этой дифракционной решеткой в спектре четвертого порядка, совпадает с данной линией.

Задача 5.14
Угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора равен 45 градусам. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, выходящего из анализатора, если угол увеличить до 60 градусов? Сделайте чертеж. Выведите расчетную формулу.

Задача 5.19
Определить, какую ускоряющую разность потенциалов должна пройти частица, чтобы ее скорость составила 95% скорости света. Задачу решить для: электронов; протонов.

Задача 5.25
Энергия фотона, соответствующего максиму излучательной способности абсолютно черного тела, равна 3,3*10(-20) Дж. Определить энергетическую светимость этого тела.

Задача 5.26
Катод освещается излучением с длиной волны 3600 А, причем ежесекундно на 1 см2 поверхности падает энергия 6∙10-5 Дж. Считается, что 3% падающих фотонов выбивают электроны. Определить: плотность тока насыщения, получаемого с фотокатода; давление, которое оказывает на катод падающее нормально излучение, если коэффициент отражения 0,2.

Задача 5.35
Определить, какую наименьшую скорость должны иметь электроны, чтобы произвести ионизацию атома водорода.

Задача 5.40
Определить, насколько изменится длина волны де Бройля электрона, вырванного квантом с энергией 14,5 эВ с первой боровской орбиты атома водорода на большое расстояние.

Вариант 06

Задача 5.4
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается падающим нормально монохроматическим светом. Наблюдение ведётся в отражённом свете. Радиусы двух соседних тёмных колец равны соответственно 4 мм и 4,38мм. Радиус кривизны линзы 5м. Определить: порядковые номера колец; разность толщин воздушного клина в местах образования этих колец; длину волны падающего света.

Задача 5.7
На диафрагму с отверстием радиусом 1мм падает сферическая волна ( 5000А). В точке А находится точечный источник, в точке В находится наблюдатель. Расстояние от источника до наблюдателя 2м. Диафрагма перемещается из точки отстоящей от А на 1м, в точку, отстоящую от А на 1,75м. Определить, сколько раз будет наблюдаться затемнение в точке В.

Задача 5.12
Предельный угол полного внутреннего отражения пучка света для некоторого вещества равен 450. Чему равен для этого вещества угол полной поляризации.

Задача 5.20
Определить, какую ускоряющую разность потенциалов должна пройти альфа частица, чтобы её продольные размеры стали меньше в два раза.

Задача 5.24
Температура абсолютно чёрного тела равна 4000К. Определить число фотонов, которое испускало бы это тело ежесекундно с 1см2 поверхности, если бы все фотоны соответствовали длине волны, на которую приходится максимум излучательной способности этого тела.

Задача 5.29
Определить постоянную Планка, если известно, что фотоэлектроны, вырываемые с поверхности некоторого металла светом с частотой 2,2*1015с-1, полностью задерживаются обратным потенциалом 6,6В, а красная граница фотоэффекта для этого металла 5*10-7м

Задача 5.34
Найти наименьшую и наибольшую длины волн спектральных линий серии Бальмера. Определить соответствующие частоты излучения и энергию фотонов.

Задача 5.37
Определить, какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 1А до 0,5А?

Вариант 07

Задача 5.3
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается падающим нормально монохроматическим светом с длинной волны 5600Ǻ. Радиус кривизны линзы 2 м. Определить: расстояние между вторым и третьим светлыми кольцами Ньютона в проходящем свете, разность толщины воздушного клина в местах образования этих колец

Задача 5.8
Дифракционная решетка имеет 50 штрихов на 1 мм. Пучок параллельных лучей падает нормально на поверхность решетки. Определить, какова должна быть длина решетки, что бы в спектре второго порядка разрешить две линии натрия с длинами волн 5890Ǻ и 5896Ǻ; наибольший порядок спектра, наблюдаемый для линии 5890Ǻ; угловую дисперсию в этом порядке для линии 5890Ǻ.

Задача 5.11
На стеклянную пластинку с показателем преломления 1,54 падает естественный луч света. Отраженный луч максимально поляризован. Определить: угол между падающим и отраженным лучами; угол преломления.

Задача 5.18
Скорость электрона составляет 0,9с. Определить относительную ошибку ΔТ/Т в определении кинетической энергии электрона, если эта энергия будет вычислена по формуле mυ2/2.

Задача 5.23
Вследствие повышения температуры максимум излучательной способности абсолютно черного тела r переместился с длины волны 2∙10^-6 м на длину волны 10-6 м. Определить во сколько раз изменилась интегральная светимость.

Задача 5.28
Фотоэлектроны вылетают из цинка при освещении его электромагнитным излучением с длинной волны 0,2∙10^-6 м. Работа выхода электрона с цинка равна 4 эВ. Определить: максимальные энергию и скорость фотоэлектронов; энергию, импульс и массу фотона падающего излучения.

Задача 5.32
Атом водорода, находящийся в нормальном состоянии, переведен в возбужденное состояние, характеризующее квантовым числом 3. Определить энергию возбуждения атома и радиус орбиты.

Задача 5.38
Определить ускоряющую разность потенциалов, которую должен пройти электрон, чтобы его длина волны де Бройля стала равной 10(-10) м. Начальную скорость электрона считать равной нулю.

Вариант 08

Задача 5.2
Плоско – выпуклая стеклянная линза (1,6) оптическая сила которой 0,1дптр, лежит на пластинке из стекла. Установка освещается падающим нормально монохроматическим светом с длиной волы 0,6мкм. Определить: толщину воздушного зазора там, где в отражённом свете наблюдается первое светлое кольцо Ньютона; радиус этого кольца.

Задача 5.9
На дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на 1мм, нормально к поверхности падает параллельный пучок лучей. Определить: угол отклонения луча для линии в спектре третьего порядка; длину волны спектральной линии, изображение которой, даваемое этой дифракционной решеткой в спектре четвертого порядка, совпадает с данной линией.

Задача 5.13
Угол полной поляризации при отражении света от поверхности некоторого изотропного вещества равен 56020. Определите скорость света в этом веществе.

Задача 5.17
Две частицы с одинаковыми скоростями 3с /4 движутся по одной прямой и попадают в мишень. Одна из частиц попала в мишень позже другой на время 10^-8с. Определить расстояние между частицами в полёте в системе отсчёта, связанной с ними.

Задача 5.22
Исследование спектра излучения Солнца показывает, что максимум его излучательной способности соответствует длине волны 5*10^-7м Принимая Солнце за черное тело, определить : 1) энергетическую светимость Солнца; 2) поток энергии, излучаемый Солнцем.
Задача 5.27
Кванты света с энергией 4,9эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода 4,5 эВ. Свет падает на поверхность металла по нормали. Определить : максимальный суммарный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона; задерживающую разность потенциалов.

Задача 5.33
Определить скорость электрона на второй орбите в атоме водорода и работу, которую нужно совершить, чтобы удалить электрон с этой орбиты за пределы влияния его ядра.

Задача 5.39
Электрон, движущийся со скоростью 5*106м/с, попал в ускоряющее поле с напряженностью 103В/м. Какое расстояние он прошел в поле, если длина волны де Бройля стала равна 1 А0.

Вариант 09

Задача 5.1
Установка для наблюдения колец Ньютона освещается падающим нормально монохроматическим светом с длиной волны 0,6 мкм. Радиус кривизны линзы 1 м, оптическая сила 0,6 дптр. Определить: показатель преломления материала, из которого изготовлена линза; радиус четвертого темного кольца Ньютона в отраженном свете; толщину воздушного слоя между линзой и стеклянной пластинкой в том месте, где оно наблюдается.

Задача 5.10
Дифракционная решетка длиной 2,5 см имеет 4*10(3) штрихов на 1 см. Определить: разрешающую способность дифракционной решетки для спектра третьего порядка.

Задача 5.15
Луч света последовательно проходит через два николя, главные оптические плоскости которых образуют угол 50. Поглощение в каждом николе составляет 10% падающего света. Определить, во сколько раз луч, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с лучом, падающим на первый николь.

Задача 5.19
Определить, какую ускоряющие разность потенциалов должна пройти частица, чтобы ее скорость составила 95% скорости света. Задачу решить для: электронов; протонов.

Задача 5.21
Абсолютно черное тело излучает с 1 см2 в минуту 2226 Дж энергии. Определить, температуру абсолютно черного тела; длину волны, на которую приходится максимум его излучательной способности.

Задача 5.26
Катод освещается излучением с длиной волны 3600 А, причем ежесекундно на 1 см2 поверхности падает энергия 6*10(-5) Дж. Считается, что 3% падающих фотонов выбивают электроны. Определить плотность тока насыщения, получаемого с фотокатода; давление, которое оказывает на катод падающее нормально излучение, если коэффициент отражения 0,2.

Задача 5.31
Первоначально покоившийся атом водорода испустил фотон, соответствующий головной линии серии Лаймана. Определить скорость, которую приобрел атом.

Задача 5.40
Определить, насколько изменится длина волны де Бройля электрона, вырванного квантом с энергией 14,5 эВ с первой боровской орбиты атома водорода на большое расстояние.