В.И. Юшков мт15-07,-08 Вариант № 22

1. Н а рисунке изображена схема опыта с бипризмой Френеля. Лучи от источника света S (освещенная щель) проходят сквозь бипризму B и дают на экране KK интерференционную картину. Каков (в градусах) тупой угол δ бипризмы, если при расстоянии d=50 см от щели до бипризмы и при расстоянии L=450 см от бипризмы до экрана интерференционные полосы натриевого света (λ=590 нм) отстоят друг от друга на Δx=1,1 мм? Коэффициент преломления данного сорта стекла (легкий флинт) равен n=1,578.

2. Найти (в мм) расстояние между третьим и пятым минимумами на экране, если расстояние двух когерентных источников (λ=0,6 мкм) от экрана 1 м, расстояние между источниками 0,2 мм.

3. Какое наименьшее число штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы две составляющие желтой линии натрия с длинами волн 588.0 нм и 588.6 нм можно было наблюдать раздельно в спектре первого порядка?

4. На дифракционную решетку, содержащую n=100 штрихов на 1 мм, падает нормально монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум третьего порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно повернуть на угол Δφ=20°. Определить (в нм) длину волны λ света.

5. Пучок естественного света, идущий в воде (n=1,33), отражается от грани алмаза (n=2,42), погруженного в воду. При каком (в градусах) угле падения отраженный свет полностью поляризован?

6. Определите (в градусах) угол полной поляризации для луча, отраженного от поверхности черного стекла (n=1,65).

7. На сколько градусов понизилась бы температура земного шара за столетие, если бы на Землю не поступала солнечная энергия, а потери энергии были обусловлены лишь излучением? Радиус Земли принять равным 6.410⁶ м, удельную теплоемкость 200 Дж/(кгК), плотность 5500 кг/м³, среднюю температуру 300 К, коэффициент поглощения 0.8.

8. Определите (в мкм) длину волны, соответствующую максимуму излучательной способности лампы накаливания. Нить накала лампы имеет длину l=15 см и диаметр d=0,03 мм. Мощность, потребляемая лампой, P=10 Вт. Нить лампы излучает как серое тело с коэффициентом поглощения α=0,3; 20% потребляемой энергии передается другим телам вследствие теплопроводности и конвекции.

9. Определить (в нм) длину волны излучения, вырывающего с поверхности вольфрама электроны, максимальная кинетическая энергия которых 2.1 эВ. Работа выхода электрона с поверхности вольфрама 4.5 эВ.

10. Облучение литиевого фотокатода производится фиолетовыми лучами, длина волны которых равна 0,4 мкм. Определить скорость фотоэлектронов, если длина волны красной границы фотоэффекта для лития равна 0,52 мкм.

11. Рентгеновское излучение длиной волны λ=55,8 пм рассеивается плиткой графита (комптон-эффект). Определить (в пм) длину волны λ′ света, рассеянного под углом θ=60° к направлению падающего пучка света.

12. Определить (в пм) длину волны излучения, если известно, что масса каждого фотона этого излучения равна массе покоя электрона.

13. Определить значение орбитального момента импульса электрона в атоме водорода, находящемся в основном состоянии.

14. Сколько атомов распадается за 1 год в 1 г урана, период полураспада которого равен 10⁹ лет, а массовое число ядра 238?

15. Какая (в %) часть начального количества ядер радиоактивного элемента распадается за время, равное средней продолжительности жизни этого элемента?

16. Найти массовое число ядра изотопа, образующегося из ядра лития (массовое число 8) после одного электронного бета-распада и одного альфа-распада.