Задания для физики

 ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке Тема: Спектр атома водорода. Правило отбора Закон сохранения момента импульса накладывает ограничения на возможные переходы электрона в атоме с одного уровня на другой (правило отбора). В энергетическом спектре атома водорода (см. рис.) запрещенным является переход …

  ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке Тема: Уравнение Шредингера (конкретные ситуации) В результате туннельного эффекта вероятность прохождения частицей потенциального барьера уменьшается с …

			увеличением ширины барьера
			уменьшением массы частицы
			увеличением энергии частицы
			уменьшением высоты барьера

Решение: Вероятность прохождения частицей потенциального барьера или коэффициент прозрачности определяется формулой:  где постоянный коэффициент, близкий к единице, ширина барьера, масса частицы, высота барьера, энергия частицы. Следовательно, вероятность прохождения уменьшается с увеличением ширины барьера.

 ЗАДАНИЕ N 24 сообщить об ошибке Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга Если протон и -частица прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов, то отношение их длин волн де Бройля равно …

			4
			2

  ЗАДАНИЕ N 25 сообщить об ошибке Тема: Поляризация и дисперсия света На пути естественного света помещены две пластинки турмалина. После прохождения пластинки 1 свет полностью поляризован. Если J₀ – интенсивность естественного света, а J₁ и J₂ – интенсивности света, прошедшего пластинки соответственно 1 и 2, то при угле между направлениями OO и O’O’, равном 30°, J₂ и J₀ связаны соотношением …

Решение: Если J₀ – интенсивность естественного света, то в отсутствие поглощения интенсивность J₁ света, прошедшего через поляризатор (пластинку 1), равна , а интенсивность J₂ света, прошедшего через анализатор (пластинку 2), определяется законом Малюса: .

  ЗАДАНИЕ N 26 сообщить об ошибке Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект Уединенный медный шарик освещается ультрафиолетовым излучением с длиной волны . Если работа выхода электрона для меди , то максимальный потенциал, до которого может зарядиться шарик, равен _____ В. ( )

			3,0
			30
			4,5
			45

Решение: Под действием падающего ультрафиолетового излучения происходит вырывание электронов из металла (фотоэффект). Вследствие вылета электронов шарик заряжается положительно. Максимальный потенциал , до которого может зарядиться шарик, определяется максимальной кинетической энергией фотоэлектронов , где  – заряд электрона. Эту энергию можно определить из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта:  Тогда 

 ЗАДАНИЕ N 27 сообщить об ошибке Тема: Интерференция и дифракция света На пути плоской световой волны, распространяющейся в воздухе, поместили стеклянную пластинку толщиной 1 см. Показатель преломления стекла . Если пластинка расположена перпендикулярно направлению распространения света, то увеличение оптической длины пути (в мм) составит …

5

 ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке Тема: Эффект Комптона. Световое давление При наблюдении эффекта Комптона угол рассеяния фотона на покоившемся свободном электроне равен 90°, направление движения электрона отдачи составляет 30° с направлением падающего фотона (см. рис.). Если импульс рассеянного фотона 2 (МэВ·с)/м, то импульс электрона отдачи (в тех же единицах) равен …

4

 ЗАДАНИЕ N 1 сообщить об ошибке Тема: Средняя энергия молекул Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре  зависит от их конфигурации и структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле и самой молекулы. При условии, что имеет место поступательное и вращательное движение молекулы как целого, средняя кинетическая энергия молекулы водяного пара () равна …

 ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы при нагревании газа к работе при охлаждении по модулю равно … 

2

  ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке Тема: Распределения Максвелла и Больцмана На рисунке представлены графики зависимости концентрации молекул идеального газа  от высоты  над уровнем  моря для двух разных температур –   (распределение Больцмана). Для графиков этих функций верными являются утверждения, что …

			температура  выше температуры
			концентрация молекул газа на «нулевом уровне»  с повышением  температуры уменьшается
			температура  ниже температуры
			концентрация молекул газа на «нулевом уровне»  с повышением температуры увеличивается

Решение: Зависимость концентрации молекул идеального газа от высоты  для некоторой температуры  определяется распределением Больцмана: , где  концентрация молекул на высоте , масса молекулы,  ускорение свободного падения,  постоянная Больцмана. Из формулы следует, что при постоянной температуре концентрация газа больше там, где меньше потенциальная энергия его молекул , и уменьшается с высотой по экспоненциальному закону тем медленнее, чем больше температура: . С повышением температуры из-за увеличения энергии хаотического теплового движения молекулы более равномерно распределяются по высоте, и поэтому концентрация молекул газа на «нулевом уровне»  уменьшается, а на высоте  увеличивается.

 ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия КПД цикла Карно равен 60%. Если на 20% уменьшить температуру нагревателя и на 20% увеличить температуру холодильника, КПД (в %) достигнет значения …

			40
			60
			20
			80

  ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке Тема: Интерференция и дифракция света Тонкая стеклянная пластинка с показателем преломления  и толщиной  помещена между двумя средами с показателями преломления  и  На пластинку по нормали падает свет с длиной волны   Разность хода интерферирующих отраженных лучей (в нм) равна …

5700 |

Решение: Разность хода лучей, отраженных от верхней и нижней граней пластинки, равна  С учетом изменения фазы колебаний на  при отражении от оптически более плотной среды (в нашем случае при отражении от верхней грани пластинки) разность хода будет равна: 

  ЗАДАНИЕ N 6 сообщить об ошибке Тема: Эффект Комптона. Световое давление На зеркальную поверхность площадью  по нормали к ней ежесекундно падает  фотонов. Если при этом световое давление равно , то длина волны (в нм) падающего света равна …

663 |

Решение: Давление, производимое светом при нормальном падении, определяется по формуле: , где  энергетическая освещенность поверхности, равная энергии, падающей на единицу площади поверхности в единицу времени;  скорость света;  коэффициент отражения. Энергетическая освещенность поверхности , где – число фотонов, падающих на поверхность площадью  в единицу времени. Тогда  Отсюда  Здесь учтено, что для зеркальной поверхности .

 ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от частоты излучения для температур  и  () верно представлено на рисунке …

  ЗАДАНИЕ N 8 сообщить об ошибке Тема: Поляризация и дисперсия света Кривая дисперсии в области одной из полос поглощения имеет вид, показанный на рисунке: Нормальная дисперсия имеет место в области частот …

Решение: Дисперсия света называется нормальной, если с ростом частоты показатель преломления растет  дисперсия света называется аномальной, если с ростом частоты показатель преломления убывает  Аномальная дисперсия наблюдается в областях частот, соответствующих полосам интенсивного поглощения.

  ЗАДАНИЕ N 9 сообщить об ошибке Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной Если в электромагнитной волне, распространяющейся в среде с показателем преломления , значения напряженностей электрического и магнитного полей соответственно равны , то объемная плотность энергии составляет _____ 

10 |

Решение: Плотность потока энергии электромагнитной волны (вектор Умова – Пойнтинга) равна: . Также  где  объемная плотность энергии, скорость электромагнитной волны в среде, скорость электромагнитной волны в вакууме, показатель преломления. Следовательно, 

 ЗАДАНИЕ N 10 сообщить об ошибке Тема: Волны. Уравнение волны На рисунке представлена мгновенная фотография электрической составляющей электромагнитной волны, переходящей из среды 1 в среду 2 перпендикулярно границе раздела АВ.  Относительный показатель преломления  двух сред равен …

			1,50
			1,33
			0,67
			0,84

  ЗАДАНИЕ N 11 сообщить об ошибке Тема: Свободные и вынужденные колебания Пружинный маятник с жесткостью пружины  совершает вынужденные колебания со слабым коэффициентом затухания  которые подчиняются дифференциальному уравнению  Амплитуда колебаний будет максимальна, если массу груза увеличить в _____ раз(-а).