Контрольная работа 5

Таблицы вариантов для специальностей, учебными планами которых предусмотрено по курсу физики шесть контрольных работ

Вариант	Номера задач
0	510	520	530	540	550	560	570	580
1	501	511	521	531	541	551	561	571
2	502	512	522	532	542	552	562	572
3	503	513	523	533	543	553	563	573
4	504	514	524	534	544	554	564	574
5	505	515	525	535	545	555	565	575
6	506	516	526	536	546	556	566	576
7	507	517	527	537	547	557	567	577
8	508	518	528	538	548	558	568	578
9	509	519	529	539	549	559	569	579

501. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус r₃ третьего темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны  = 0,6 мкм равен 0,82 мм. Радиус кривизны линзы R = 0,5 м.

502. На тонкую пленку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны  = 500 нм. Отраженный от нее свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину d_min пленки, если показатель преломления материала пленки n = 1,4.

503. Расстояние L от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной l = 1 см укладывается N = 10 темных интерференционных полос. Длина волны  = 0,7 мкм.

504. На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны  = 500 нм. Найти радиус R линзы, если радиус четвертого, темного кольца Ньютона в отраженном свете r₄ = 2 мм.

505. На тонкую глицериновую пленку толщиной d = 1,5 мкм нормально к ее поверхности падает белый свет. Определить длины волн  лучей видимого участка спектра (0,4    0,8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции.

506. На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n = 1,3. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны  = 640 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину d_min должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость?

507. На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны  = 500 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете b = 0,5 мм. Определить угол  между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин, n = 1,6.

508. Плосковыпуклая стеклянная линза с f = 1 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете r₅ = 1,1 мм. Определить длину световой волны .

509. Между двумя плоскопараллельными пластинами на расстоянии L = 10 см от границы их соприкосновения находится проволока диаметром d = 0,01 мм, образуя воздушный клин. Пластины освещаются нормально падающим монохроматическим светом ( = 0,6 мкм). Определить ширину b интерференционных полос, наблюдаемых в отраженном свете.

510. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом ( =590 нм). Радиус кривизны R линзы равен 5 см. Определить толщину d₃ воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо.

511. Какое наименьшее число N_min штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн ₁ = 589,0 нм и ₂ = 589,6 нм? Какова длина l такой решетки, если постоянная решетки d = 5 мкм?

512. На поверхность дифракционной решетки нормально к ее поверхности падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решетки в n = 4,6 раза больше длины световой волны. Найти общее число М дифракционных максимумов, которые теоретически можно наблюдать в данном случае.

513. На дифракционную решетку падает нормально параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четвертого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается граница ( =780 нм) спектра третьего порядка?

514. На дифракционную решетку, содержащую n = 600 штрихов на миллиметр, падает нормально белый свет. Спектр проецируется помещенной вблизи решетки линзой на экран. Определить длину l спектра первого порядка на экране, если расстояние от линзы до экрана L = l,2 м. Границы видимого спектра: _кр = 780 нм, _ф = 400 нм.

515. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения. Расстояние d между атомными плоскостями равно 280 пм. Под углом  = 65° к атомной плоскости наблюдается дифракционный максимум первого порядка. Определить длину волны  рентгеновского излучения.

516. На непрозрачную пластину с узкой щелью падает нормально плоская монохроматическая световая волна ( = 600 нм). Угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному максимуму,  = 20°. Определить ширину а щели.

517. На дифракционную решетку, содержащую п = 100 штрихов на 1 мм, нормально падает монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум второго порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно повернуть на угол  = 16°. Определить длину волны  света, падающего на решетку.

518. На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет ( = 410 нм). Угол  между направлениями на максимумы первого и второго порядков равен 2°21'. Определить. число n штрихов на 1 мм дифракционной решетки.

519. Постоянная дифракционной решетки в n = 4 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на ее поверхность. Определить угол  между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами.

520. Расстояние между штрихами дифракционной решетки d = 4 мкм. На решетку падает нормально свет с длиной волны  = 0,58 мкм. Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка?

521. Пластинку кварца толщиной d = 2 мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол  = 53°. Какой наименьшей толщины d_min следует взять пластинку, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно темным?

522. Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол  между падающим и преломленным пучками.

523. Кварцевую пластинку поместили между скрещенными николями. При какой наименьшей толщине d_min кварцевой пластины поле зрения между николями будет максимально просветлено? Постоянная вращения  кварца равна 27 град/мм.

524. При прохождении света через трубку длиной l₁ = 20 см, содержащую раствор сахара концентрацией С₁ = 10 %, плоскость поляризации света повернулась на угол ₁ = 13,3°. В другом растворе сахара, налитом в трубку длиной l₂ = 15 см, плоскость поляризации повернулась на угол ₂ = 5,2°. Определить концентрацию С₂ второго раствора.

525. Пучок света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол  = 40°. Принимая, что коэффициент поглощения k каждого николя равен 0,15, найти, во сколько раз пучок света, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с пучком, падающим на первый николь.

526. Угол падения  луча на поверхность стекла равен 60°. При этом отраженный пучок света оказался максимально поляризованным. Определить угол преломления луча.

527. Угол  между плоскостями пропускания поляроидов равен 50°. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в n = 8 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k света в поляроидах.

528. Пучок света, идущий в стеклянном сосуде с глицерином, отражается от дна сосуда. При каком угле  падения отраженный пучок света максимально поляризован?

529. Пучок света переходит из жидкости в стекло. Угол падения  пучка равен 60°, угол преломления = 50°. При каком угле падения _B пучок света, отраженный от границы раздела этих сред, будет максимально поляризован?

530. Пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину, нижняя поверхность которой находится в воде. При каком угле падения _В свет, отраженный от границы стекло–вода, будет максимально поляризован?

531. Частица движется со скоростью  = с/3, где с – скорость света в вакууме. Какую долю энергии покоя составляет кинетическая энергия частицы?

532. Протон с кинетической энергией Т = 3 ГэВ при торможении потерял треть этой энергии. Определить, во сколько раз изменился релятивистский импульс -частицы.

533. При какой скорости  (в долях скорости света) релятивистская масса любой частицы вещества в n = 3 раза больше массы покоя?

534. Определить отношение релятивистского импульса р-электрона с кинетической энергией Т = 1,53 МэВ к комптоновскому импульсу m₀c электрона.

535. Скорость электрона  = 0,8 с (где с – скорость света в вакууме). Зная энергию покоя электрона в мегаэлектрон-вольтах, определить в тех же единицах кинетическую энергию Т электрона.

536. Протон имеет импульс p = 469 МэВ/с^. Какую кинетическую энергию необходимо дополнительно сообщить протону, чтобы его релятивистский импульс возрос вдвое?

537. Во сколько раз релятивистская масса m электрона, обладающего кинетической энергией Т = 1,53 МэВ, больше массы покоя m₀?

538. Какую скорость в (в долях скорости света) нужно сообщить частице, чтобы ее кинетическая энергия была равна удвоенной энергии покоя?

539. Релятивистский электрон имел импульс . Определить конечный импульс этого электрона (в единицах т₀с), если его энергия увеличилась в n = 2 раза.

540. Релятивистский протон обладал кинетической энергией, равной энергии покоя. Определить, во сколько раз возрастет его кинетическая энергия, если его импульс увеличится в n = 2 раза.

541. Вычислить истинную температуру Т вольфрамовой раскаленной ленты, если радиационный пирометр показывает температуру T_рад = 2,5 кК. Принять, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна a_i = 0,35.

542. Черное тело имеет температуру T₁ = 500 К. Какова будет температура Т₂ тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в n = 5 раз?

543. Температура абсолютно черного тела Т = 2 кК. Определить длину волны _m, на которую приходится максимум энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости (излучательности) (r_,T)_mах для этой длины волны.

544. Определить температуру Т и энергетическую светимость (излучательность) R_e абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны _m = 600 нм.

545. Из смотрового окошечка печи излучается поток Ф_е = 4 кДж/мин. Определить температуру Т печи, если площадь окошечка S = 8 см².

546. Поток излучения абсолютно черного тела Ф_е = 10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны _m = 0,8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.

547. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (_m1 = 780 нм) на фиолетовую (_m2 = 390 нм)?

548. Определить поглощательную способность a_T серого тела, для которого температура, измеренная радиационным пирометром, T_рад = 1,4 кК, тогда как истинная температура Т тела равна 3,2 кК.

549. Муфельная печь, потребляющая мощность P = 1 кВт, имеет отверстие площадью S = 100 см². Определить долю  мощности, рассеиваемой стенками печи, если температура ее внутренней поверхности равна 1 кК.

550. Средняя энергетическая светимость R поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см²мин). Какова должна быть температура Т поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты а_T = 0,25?

551. Красная граница фотоэффекта для цинка ₀ = 310 нм. Определить максимальную кинетическую, энергию Т_max фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны  = 200 нм.

552. На поверхность калия падает свет с длиной волны  = 150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию T_mах фотоэлектронов.

553. Фотон с энергией  = 10 эВ падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс р, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин.

554. На фотоэлемент с катодом из лития падает свет с длиной волны  = 200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов U_min, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

555. Какова должна быть длина волны -излучения, падающего на платиновую пластину, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была _max = 3 Мм/с?

556. На металлическую пластину направлен пучок ультрафиолетового излучения ( = 0,25 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей разности потенциалов U_min = 0,96 В. Определить работу выхода А электронов из металла.

557. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны  = 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта ₀ = 0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

558. На металл падает рентгеновское излучение с длиной волны  = 1 нм. Пренебрегая работой выхода, определить максимальную скорость _maх фотоэлектронов.

559. На металлическую пластину направлен монохроматический пучок света с частотой  = 7,310¹⁴ Гц. Красная граница ₀ фотоэффекта для данного материала равна 560 нм. Определить максимальную скорость _max фотоэлектронов.

560. На цинковую пластину направлен монохроматический пучок света. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов U = 1,5 В. Определить длину волны  света, падающего на пластину.

561. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол  = /2. Определить импульс p (в МэВ/с)^, приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была ₁ = 1,02 МэВ.

562. Рентгеновское излучение ( = 1 нм) рассеивается электронами, которые можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны _max рентгеновского излучения в рассеянном пучке.

563. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол  = /2? Энергия фотона до рассеяния ₁ = 0,51 МэВ.

564. Определить максимальное изменение длины волны ()_max при комптоновском рассеянии света на свободных электронах и свободных протонах.

565. Фотон с длиной волны ₁ = 15 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона ₂ = 16 пм. Определить угол  рассеяния.

566. Фотон с энергией ₁ = 0,51 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол  = 180°. Определить кинетическую энергию Т электрона отдачи.

567. В результате эффекта Комптона фотон с энергией ₁ = 1,02 МэВ рассеян на свободных электронах на угол  =150°. Определить энергию ₂ рассеянного фотона.

568. Определить угол , на который был рассеян квант с энергией ₁ = 1,53 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи T = 0,51МэВ.

569. Фотон с энергией ₁ = 0,51 МэВ при рассеянии на свободном электроне потерял половину своей энергии. Определить угол рассеяния .

570. Определить импульс р_е электрона отдачи, если фотон с энергией ₁ = 1,53 МэВ в результате рассеяния на свободном электроне потерял 1/3 своей энергии.

571. Определить энергетическую освещенность (облученность) Е_е зеркальной поверхности, если давление р, производимое излучением, равно 40 мкПа. Излучение падает нормально к поверхности.

572. Давление p света с длиной волны  = 40 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно 2 нПа. Определить число N фотонов, падающих за время t = 10 с на площадь S = 1 мм² этой поверхности.

573. Определить коэффициент отражения  поверхности, если при энергетической освещенности Е_e = 120 Вт/м² давление p света на нее оказалось равным 0,5 мкПа.

574. Давление света, производимое на зеркальную поверхность, p = 5 мПа. Определить концентрацию n₀ фотонов вблизи поверхности, если длина волны света, падающего на поверхность,  = 0,5 мкм.

575. На расстоянии r = 5 м от точечного монохроматического ( = 0,5 мкм) изотропного источника расположена площадка (S = 8 мм²) перпендикулярно падающим пучкам. Определить число N фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность излучения P = 100 Вт.

576. На зеркальную поверхность под углом  = 60° к нормали падает пучок монохроматического света ( = 590 нм). Плотность потока энергии светового пучка  = 1 кВт/м². Определить давление р, производимое светом на зеркальную поверхность.

577. Свет падает нормально на зеркальную поверхность, находящуюся на расстоянии r = 10 см от точечного изотропного излучателя. При какой мощности P излучателя давление p на зеркальную поверхность будет равным 1 мПа?

578. Свет с длиной волны  = 600 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на нее давление p = 4 мкПа. Определить число N фотонов, падающих за время t = 10 с на площадь S = 1 мм² этой поверхности.

579. На зеркальную поверхность площадью S = 6 см² падает нормально поток излучения Ф_е = 0,8 Вт. Определить давление p и силу давления F света на эту поверхность.

580. Точечный источник монохроматического ( = 1 нм) излучения находится в центре сферической зачерненной колбы радиусом R = 10 см. Определить световое давление р, производимое на внутреннюю поверхность колбы, если мощность источника Р = 1 кВт.