- •Предисловие
- •Элементы специальной (частной) теории относительности
- •Механические колебания и волны в упругих средах
- •Основы молекулярной физики и термодинамики
- •Электростатика
- •Постоянный электрический ток
- •Электромагнетизм
- •Квантовая природа излучения
- •Элементы атомной физики и квантовой механики
- •Электромагнитные колебания и волны
- •Волновая оптика
- •Элементы квантовой статистики и физики твердого тела
- •Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Общие методические указания к решению задач и выполнению контрольных работ
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольная работа 1
- •2. Молекулярная физика. Термодинамика Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольная работа 2
- •3. Электростатика. Постоянный электрический ток. Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольная работа 3
- •4. Электромагнетизм Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольная работа 4
- •5. Оптика Основные Формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольная работа 5
- •6. Элементы атомной физики и квантовой механики. Физика твердого тела Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Контрольная работа 6
- •Приложения
- •1. Основные физические постоянные (округленные значения)
- •2. Некоторые астрономические величины
- •3. Плотность твердых тел
- •4. Плотность жидкостей
- •11. Подвижность ионов в газах, м2/(вс)
- •12. Показатель преломления
- •13. Работа выхода электронов
- •14. Относительные атомные массы (округленные значения) Аr, и порядковые номера z некоторых элементов
- •15. Массы атомов легких изотопов
- •16. Периоды полураспада радиоактивных изотопов
- •17. Масса и энергия покоя некоторых частиц
- •18. Единицы си, имеющие специальные наименования
- •19. Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования
- •20. Греческий алфавит
Задачи для самостоятельного решения
1. На пути пучка света поставлена стеклянная пластина толщиной d = 1 мм так, что угол падения луча i1 = 30°. На сколько изменится оптическая длина пути светового пучка? [550 мкм]
2. На мыльную пленку с показателем преломления n = 1,33 падает по нормали монохроматический свет с длиной волны = 0,6 мкм. Отраженный свет в результате интерференции имеет наибольшую яркость. Какова наименьшая возможная толщина dmin пленки? [0,113 мкм]
3. Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете r2 = 0,4 мм. Определить радиус R кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыта, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны = 0,64 мкм. [125 мм]
4. На пластину с щелью, ширина которой а = 0,05 мм, падает нормально монохроматический свет с длиной волны = 0,7 мкм. Определить угол отклонения лучей, соответствующий первому дифракционному максимуму. [1°12']
5. Дифракционная решетка, освещенная нормально падающим монохроматическим светом, отклоняет спектр третьего порядка на угол 1 = 30°. На какой угол 2 отклоняет она спектр четвертого порядка? [41°50']
6. Угол преломления луча в жидкости i2 = 35°. Определить показатель преломления n жидкости, если известно, что отраженный пучок света максимально поляризован. [1,48]
7. На сколько процентов уменьшается интенсивность света после прохождения через призму Николя, если потери света составляют 10%? [На 55%]
8. При какой скорости релятивистская масса частицы в k = 3 раза больше массы покоя этой частицы? [2,83108 м/с]
9. Определить скорость электрона, имеющего кинетическую энергию Т = 1,53 МэВ. [2,91108 м/с]
10. Электрон движется со скоростью = 0,6 с, где с – скорость света в вакууме. Определить релятивистский импульс p электрона. [2,010–22 кгм/с]
11. Вычислить энергию, излучаемую за время t = 1 мин с площади S = 1 см2 абсолютно черного тела, температура которого Т = 1000 К. [340 Дж]
12. Длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения абсолютно черного тела, m = 0,6 мкм. Определить температуру Т тела. [4,82 кК]
13. Определить максимальную спектральную плотность (r,T)max энергетической светимости (излучательности), рассчитанную на 1 нм в спектре излучения абсолютно черного тела. Температура тела T = 1 К. [13 Вт/(м2нм)]
14. Определить энергию , массу m и импульс p фотона с длиной волны = 1,24 нм. [1,6010–16 Дж; 1,7810–33 кг; 5,3510–25 кгм/с]
15. На пластину падает монохроматический свет ( = 0,42 мкм). Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов U = 0,95 В. Определить работу А выхода электронов с поверхности пластины. [2 эВ].
16. На цинковую пластину падает пучок ультрафиолетового излучения ( = 0,2 мкм). Определить максимальную кинетическую энергию Tmах и максимальную скорость max фотоэлектронов. [2,2 эВ; 8,8105 м/с]
17. Определить максимальную скорость max фотоэлектрона, вырванного с поверхности металла -квантом с энергией = 1,53 МэВ [2,91108 м/с]
18. Определить угол рассеяния фотона, испытавшего соударение со свободным электроном, если изменение длины волны при рассеянии = 3,63 пм. [120°]
19. Фотон с энергией 1, равной энергии покоя электрона (m0с2), рассеялся на свободном электроне на угол = 120°. Определить энергию 2 рассеянного фотона и кинетическую энергию Т электрона отдачи (в единицах m0с2). [0,4 m0с2; 0,6 m0с2]
20. Поток энергии, излучаемой электрической лампой, Фe = 600 Вт. На расстоянии r = 1 м от лампы перпендикулярно падающим лучам расположено круглое плоское зеркальце диаметром d = 2 см. Определить силу F светового давления на зеркальце. Лампу рассматривать как точечный изотропный излучатель. [0,1 нН]
21. Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны = 0,663 мкм падает на зачерненную поверхность и производит на нее давление p = 0,3 мкПа. Определить концентрацию n фотонов в световом пучке. [1012 м–3]