ВАРИАНТ 1 1. Расстояние между мнимыми источниками монохроматического

ВАРИАНТ 1
1. Расстояние между мнимыми источниками монохроматического
света в опыте с зеркалами Френеля равно 0,4 мм , расстояние от мнимых
источников света до экрана 3 м . Расстояние между центральным и ближайшими к нему максимумами света на экране равно 4,5 мм. Определить
длину световой волны.
2. Радиус второго тёмного кольца Ньютона в отражённом свете
0,4 мм. Определить радиус кривизны линзы, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,64 мкм.
3. В непрозрачном экране сделано круглое отверстие диаметром 1 мм.
Экран освещается параллельным пучком света с длиной волны 0,5 мкм ,
падающим по нормали к плоскости экрана. На каком расстоянии от экрана
должна находиться точка наблюдения, чтобы в отверстии помещалась одна
зона Френеля?
4. Дифракционная решётка освещается монохроматическим светом,
падающим нормально. Угол, соответствующий максимуму третьего порядка, равен 30° . На какой угол отклоняет решётка максимум четвёртого
порядка?
5. Угол между плоскостями поляризаторов (поляроидов) равен 50о .
Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в 8 раз.
Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения света k в поляроидах.
6. Вычислить энергию, излучаемую за 1 мин с площади 1 см2 АЧТ ,
температура которого равна 1000 К.
7. На фотоэлемент с катодом из лития падают лучи с длиной волны
200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.
8. На поверхность металла падают монохроматические лучи с длиной
o
o
волны 1500 A . Красная граница фотоэффекта равна 2000 A . Какая доля
энергии фотона расходуется на сообщение электрону максимальной кинетической энергии?
9. При каком наименьшем напряжении на рентгеновской трубке с ванадиевым катодом появится линия К-серии?
10. Определить максимальную энергию фотона первой инфракрасной
серии в спектре излучения водорода (серии Пашена).
3
ВАРИАНТ 2
1. Расстояние между щелями в опыте Юнга равно 2 мм , расстояние
от щелей до экрана 3 м. Длина волны падающего света 700 нм. Определить расстояние между максимумами яркости смежных интерференционных полос на экране.
2. На стеклянный клин (n = 1,5) падает нормальный пучок света
(λ = 5, 8·10-7 м). Угол клина 20". Какое число тёмных интерференционных
полос приходится на единицу длины клина?
3. На круглое отверстие падает нормально монохроматический свет
(λ = 6·10-7 м). На расстоянии 2 м от отверстия расположен экран. Каким
должен быть диаметр отверстия, чтобы центр дифракционной картины на
экране имел максимальную интенсивность?
4. На поверхность дифракционной решетки нормально ее поверхности падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решётки
в 4,8 раза больше длины световой волны. Найти общее число дифракционных максимумов, которые теоретически возможно наблюдать в данном
случае.
5. Луч света, идущий в стеклянном сосуде с водой, отражается от дна.
При каком угле падения отражённый луч максимально поляризован?
6. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно чёрного тела, если максимум спектральной плотности энергетической светимости переместился с красной границы видимого спектра (λ1 = 780 нм) на
фиолетовую (λ2 = 390 нм)?
7. Определить энергию, массу и импульс фотона с длиной
o
волны 12,4 A .
8. Определить работу выхода электронов из вольфрама, если красная
граница фотоэффекта для него равна 275 нм.
9. Какое наименьшее напряжение надо приложить к рентгеновской
трубке, чтобы получить все линии К-серии, если в качестве материала антикатода была использована платина?
10. Возбуждённый атом водорода при переходе в основное состояние
испустил последовательно два кванта с длинами волн 4051 нм и
97,25 нм. Определить энергию первоначального (возбуждённого) состояния атома.
4
ВАРИАНТ 3
1. Плосковыпуклая линза, имеющая радиус кривизны 1 м , лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого тёмного кольца
Ньютона в отраженном свете 1,5 мм. Определить длину световой волны.
2. На тонкую глицериновую плёнку толщиной 1 мкм нормально к её
поверхности падает белый свет. Определить длины волн лучей видимого
участка спектра (0,4 мкм ≤ λ ≤ 0,8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции.
3. На щель падает нормально монохроматический свет. Угол отклонения лучей, соответствующих второму минимуму, равен 2° 18'. Выразить
ширину щели в длинах волн падающего света.
4. При освещении дифракционной решётки белым светом спектры
второго и третьего порядков отчасти накладываются друг на друга. На какую длину волн в спектре второго порядка накладывается фиолетовая граница (λ = 0,4 мкм) спектра третьего порядка?
5. Интенсивность естественного света при прохождении двух николей уменьшилась в 4 раза. Определить угол между плоскостями поляризации николей. Поглощением света в николе пренебречь.
6. Какова должна быть температура АЧТ , чтобы максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходился на красную границу видимого спектра?
7. Металлическая пластинка облучается монохроматическим светом
o
длиной волны 2000 A . Для прекращения фотоэффекта нужно приложить
задерживающую разность потенциалов 1,5 В. Из какого металла сделана
пластинка?
8. Определить пределы, в которых находится энергия фотонов, соответствующих видимой части спектра.
9. Какова максимальная энергия кванта характеристического излучения алюминия? Вычислить соответствующую длину волны фотона.
10. В атоме водорода электрон перешел с пятого энергетического
уровня
в основное состояние. Вычислить энергию и длину волны испущенного при этом фотона.
5
ВАРИАНТ 4
1. Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга 1,5 м. Определить
расстояние между щелями, если на экране на отрезке длиной 1 см укладывается 8 тёмных интерференционных полос. Длина волны 0,6 мкм.
2. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой
линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус восьмого тёмного кольца Ньютона при наблюдении в отражённом свете (λ = 0,7 мкм) равен 2 мм. Радиус кривизны линзы 1 м.
3. Могут ли перекрываться спектры первого и второго порядков дифракционной решётки при освещении её видимым светом
(λф = 0,4 мкм , λк = 0.7 мкм) ?
4. Длина волны падающего на щель нормально монохроматического
света укладывается в ширине щели 6 раз. Под каким утлом будет наблюдаться третий дифракционный минимум света?
5. Угол между плоскостями двух николей 60°. Как надо изменить
этот утол, чтобы интенсивность света, выходящего из анализатора, увеличилась в 2 раза?
6. Какую энергию за одну минуту излучает АЧТ , если длина волны,
на которую приходится максимум спектральной плотности его энергетической светимости, равна 550 нм? Площадь поверхности тела 0,05 м2.
7. Работа выхода для цинка равна 5,6·10-19 Дж. Возникнет ли фотоэффект под действием излучения, имеющего длину волны 0,45 мкм ?
o
8. Импульс фотона с длиной волны 6000 A равен импульсу движущегося электрона. Какова скорость электрона?
9. Коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра, который даёт труба с железным антикатодом, равна 4,0·10-10 м. На сколько
надо увеличить приложенное напряжение, чтобы появились все спектры
К-серии характеристического спектра?
10. Чему равно значение постоянной Ридберга, если наибольшая
ширина волны в видимой области спектра водорода равна 6,56·10-7 м ?
6
ВАРИАНТ 5
1. Интерференция при отражении света наблюдается в тонком стеклянном клине. Расстояние между соседними тёмными полосами 5 мм , показатель преломления стекла 1,5 , длина световой волны 0,58 мкм. Определить угол между гранями клина.
2. Определить радиус четвёртого тёмного кольца Ньютона в отражённом свете, если между линзой с радиусом кривизны 5 м и плоской поверхностью, к которой она прижата, находится вода. Длина волны 589 нм.
3. На дифракционную решётку падает нормально свет. При этом максимум второго порядка для линии λ1 = 0,65 мкм соответствует углу
α1 = 45°. Найти угол, соответствующий максимуму третьего порядка для
линии λ2 = 0,50 мкм .
4. На круглое отверстие, радиус которого равен 2 мм , падает нормально монохроматический свет (λ = 5·10-7 м). На расстоянии 2 м от отверстия расположен экран. Сколько зон Френеля укладывается в отверстии? Каким будет центр экрана: светлым или тёмным?
5. При отражении света от некоторого вещества угол полной поляризации равен 60о. Определить угол полного внутреннего отражения для
этого вещества на границе его с воздухом.
6. Какую энергию за одну минуту излучает абсолютно чёрное тело,
имеющее температуру 1000 К. Площадь поверхности тела 0,5 м2 .
7. Какой длины волны лучи следуют направить на поверхность цезия,
чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была 200 км/с ?
8. Найти длину волны рентгеновского излучения, у которого энергия
фотона равна собственной энергии электрона.
9. Какую наименьшую разность потенциалов надо приложить к рентгеновской трубке, чтобы получить все линии К-серии, если в качестве материала антикатода взят вольфрам?
10. В каких пределах должны лежать длины волн монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света
появилась одна линия ультрафиолетовой серии спектра водорода?
7
ВАРИАНТ 6
1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом. Наблюдение ведётся в отраженном свете. Радиусы двух
соседних тёмных колец равны 4 мм и 4,38 мм соответственно. Радиус
кривизны линзы 6,4 см . Найти порядковые номера колец и длину волны
падаюшего света.
2. В установке Юнга расстояние между щелями 1,5 мм. Экран расположен на расстоянии 2 м от щели. Щели освещаются источником с красным светофильтром (λ = 687 нм). Определить расстояние между интерференционными полосами на экране.
3. На дифракционную решётку d = 0,004 мм падает нормально монохроматический свет. При этом главному максимуму четвёртого порядка
соответствует отклонение от первоначального направления на α = 30°.
Определить длину волны света.
4. Щель шириной 0,1 мм освещена монохроматическим светом
( λ = 500 нм) , падающим нормально, и рассматривается наблюдателем,
находящимся за щелью. Что видит глаз наблюдателя, если луч зрения образует с нормалью к поверхности щели угол 17° ?
5. Найти показатель преломления стекла, если при отражении от него
света отражённый луч будет полностью поляризован при угле преломления 30°.
6. Определить мощность излучения металлической поверхности, раскалённой до температуры 1500 К , если известно, что отношение энергетических светимостей данной поверхности и абсолютно чёрного тела при
данной температуре равно 0,3 . Площадь поверхности 20 см2 .
7. Определить, при каком запирающем потенциале прекратится эмиссия электронов с цезиевого катода, освещаемого светом с длиной волны
600 нм.
8. Энергия фотона равна кинетической энергии электрона, движущегося со скоростью 9,2·105 м/с . Определить частоту фотона.
9. Какова максимальная энергия кванта характеристического рентгеновского излучения меди? Вычислить соответствующую этому кванту
длину волны.
10. Электрон в невозбуждённом атоме водорода получает энергию
12,1 эВ. На какой энергетический уровень он перешёл? Сколько линий
спектра могут появиться при перехоле электрона на более низкие энергетические уровни?
8
ВАРИАНТ 7
1. Мыльная плёнка толщиной 0,3 мкм освещается белым светом под
углом падения 0о и рассматривается в отражённом свете. В какой цвет окрашена плёнка? Интервал длин волн видимого света 0,4 - 0,7 мкм ,
n = 1,33 .
2. Для наблюдения колец Ньютона используют плосковыпуклую линзу с радиусом кривизны 160 см. Определить радиусы четвёртого и девятого тёмных колец (λ = 625 нм) в отражённом свете.
3. На непрозрачную преграду с отверстием радиусом 1 мм падает
монохроматическая плоская световая волна. Когда расстояние от преграды
до установленного за ней экрана равно 0,575 м , в центре дифракционной
картины наблюдается максимум интенсивности. При увеличении расстояния до значения 0,862 м максимум сменяется минимумом. Определить
длину волны света.
4. Имеется дифракционная решётка с 500 штрихами на 1 мм , освещаемая фиолетовым светом (λ = 0.4 мкм). Определить угловое расстояние
между максимумами первого порядка.
5. Угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора равен 45°. Как изменится интенсивность света, выходящего из анатизатора,
если угол увеличится до 60о ?
6. Мощность излучения абсолютно чёрного тела 7,3 кВт. Найти площадь излучающей поверхности, если максимум спектральной плотности
его энергетической светимости приходится на длину волны 725 нм.
7. При освещении катода светом с длинами волн сначала 440 нм , затем 680 нм , обнаружили, что запирающий потенциал изменился в 3,3
раза. Определить работу выхода электрона.
8. Источник света мощностью 100 Вт испускает 5·1020 фотонов за 1
секунду. Найти среднюю длину волны излучения.
9. Определить коротковолновую границу сплошного рентгеновского
спектра, если к рентгеновской трубке приложено напряжение 30 кВ. Возникнут ли при этом линии К-серии характеристического спектра, если материалом антикатода служит серебро?
10. Чему равно значение постоянной Планка, если первые линии ультрафиолетовой серии спектра водорода соответствует энергия 10,2 эВ ?
9
ВАРИАНТ 8
1. На мыльную плёнку под углом 30° падает параллельный пучок
монохроматического света (λ = 600 нм). При какой минимальной толщине
плёнки она будет светлой в отражённом свете?
2. В опыте Юнга экран был удалён от отверстий на расстояние 5 м .
Расстояние между отверстиями 0,5 см , расстояние от третьего интерференционного максимума до центральной полосы 0,15 см. Определить:
а) длину волны монохроматического света ;
б) расстояние между соседними светлыми полосами.
3. Как изменится картина дифракционного спектра, если решётку с
периодом 0,02 мм заменить решёткой с периодом 0,01 мм?
4. Найти наибольший порядок спектра для белого света (400 - 700нм),
если постоянная дифракционной решётки равна 2,0 мкм .
5. Предельный угол полного внутреннего отражения на границе жидкости с воздухом равен 45°. Каков должен быть угол падения луча из воздуха на поверхность жидкости, чтобы отражённый луч был полностью поляризован?
6. АЧТ имеет температуру 2900 К . В результате остывания длина
волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на 9 мкм . Во сколько раз изменилась
при этом энергетическая светимость тела?
7. Определить частоту излучения, соответствующего красной границе
фотоэффекта для никеля, если известно, что работа выхода для никеля в 2
раза больше работы выхода для лития.
8. При какой температуре кинетическая энергия молекулы одноатомного газа будет равна энергии фотона с частотой 5·10-14 с-1 ?
9. Найти постоянную экранирования для L-серии рентгеновских лучей , если известно, что при переходе электрона в атоме вольфрама
(Z = 74) с М на L-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны
1,43·1 0-1 0 м.
10. Какую наименьшую скорость должны иметь электроны, чтобы
при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов появилась одна линия ультрафиолетовой серии спектра водорода? Найти длину волны
этой линии.
10
ВАРИАНТ 9
1. В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света 1 мм. Расстояние между двумя интерференционными максимумами равно 3,6 мм . Длина волны света 0,6 мкм . Определить расстояние от источников до экрана.
2. Радиус кривизны плосковыпуклой линзы, положенной на стеклянную пластинку R = 4 м. Чему равна длина волны падающего на линзу света, если радиус пятого светлого кольца в отраженном свете 3,6 мм?
3. На щель падает нормально плоская монохроматическая волна
(λ = 0,5 мкм) . Угол отклонения лучей, соответствующий первому дифракционному максимуму, равен 30°. Определить ширину щели.
4. Постоянная дифракционной решётки 5 мкм . На решётку падает
нормально свет с длиной волны 0,56 мкм . Максимум какого наибольшего
порядка дает эта решётка?
5. Интенсивность естественного света при прохождении двух николей уменьшается в 8 раз. Определить угол между плоскостями поляризации николей. Поглощением в призмах пренебречь.
6. Поверхность АЧТ , площадь которого равна 0,001 м2 , излучает за
одну минуту энергию 5,4·104 Дж . Определить длину волны, на которую
приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости.
7. Найти энергию, массу и импульс фотона ультрафиолетового излучения с длиной волны 280 нм.
8. Определить минимальную частоту, при которой может иметь место
фотоэффект для платины и цезия.
9. Скорость электронов, падающих на антикатод рентгеновской трубки, равна 2,1·106 м/с . Определить коротковолновую границу сплошного
рентгеновского излучения.
10. Определить значение постоянной Ридберга, если наибольшая
длина волны в ультрафиолетовой серии спектра водорода равна
1.21 · 10-7 м.
11
ВАРИАНТ 10
1. На мыльную плёнку (n = 1,33) падает белый свет под углом i = 45°.
При какой наименьшей толшине плёнка в отражённом свете будет выглядеть окрашенной в жёлтый цвет (λ = 6·10-5 см) ?
2. Радиус кривизны плосковыпуклой линзы 4 см. Чему равна длина
волны падаюшего света, если радиус пятого светлого кольца в отражённом
свете равен 3,6 мм ?
3. На диафрагму с круглым отверстием диаметром 3,3 мм падает
нормально монохроматический свет с длиной волны 0,55 мкм. На расстоянии I м от диафрагмы находится экран. Каким будет центр дифракционной картины на экране?
4. Длина волны красной линии равна 0,6438 мкм. Каков угол отклонения линии в спектре первого порядка, если дифракционная решётка имеет 5684 штрихов на 1 см?
5. Интенсивность естественного света при прохождении двух николей изменилась в 4,7 раза. Определить угол между плоскостями поляризации николей, если известно, что в каждом николе поглощается 8% падающего на него светового потока.
6. Температура АЧТ увеличилась в 2 раза, в результате чего λmax
уменьшилась на 600 нм. Определить конечную и начальную температуру
тела.
7. На поверхность натрия падает монохроматотеский свет. Для прекращения фототока нужно приложить задерживающую разность потенциалов 0,8 эВ. Определить длину волны падающих лучей.
8. Найти длину волны фотона, если его импульс равен импульсу электрона, движущегося со скоростью 5,6·105 м/с.
9. Определить коротковолновую границу сплошного рентгеновского
спектра, если к рентгеновской трубке приложено напряжение 40 кВ.
10. В каких пределах должны лежать частоты монохроматического
света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света появились три линии спектра?
12
ВАРИАНТ 11
1. Расстояние между двумя шелями в опыте Юнга равно 0,15 мм.
Расстояние между светлыми полосами на экране равно 1 см. Длина волны
падаюшего света равна 0,5 мкм. Определить расстояние от источников до
экрана.
2. Плосковыпуклая линза с радиусом кривизны 12,5 см лежит на
стеклянной пластинке. Диаметр десятого тёмного кольца Ньютона в отражённом свете равен 1,5 мм. Определить длину волны монохроматического
света.
3. На дифракционнуто решётку падает нормально к ее поверхности
монохроматический свет. Период решётки 3 мкм. Какого наибольшего
порядка дифракционный максимум даёт эта решётка в случае красного
света (λ1 = 0,7 мкм) и в случае фиолетового (λ2: = 0.4 мкм) ?
4. На диафрагму с отверстием радиусом 2 мм падает монохроматическая плоская волна длиной 550 нм. Экран удалён от диафрагмы на расстояние 1 м. Какое число зон Френеля наблюдается при этих условиях?
5. Луч света, отражённый от стекла (n = 1,5) , полностью поляризован. Определить угол преломления для этого случая.
6. На какую длину волны приходится максимальное значение спектральной плотности энергетической светимости АЧТ , равное
rλmaх = 1,3·1010 Вт/(м·К5) ?
7. Возникнет ли фотоэффект в цинке под действием излучения, имеющего длину волны 0,45 мкм ?
8. Найти частоту фотона, количество движения которого равно количеству движения молекулы водорода при температуре 27еС. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости.
9. К электродам рентгеновской трубки приложена разность потенциалов 60 кВ. Коротковолновая граница сплошного спектра λ = 10,6-10-12 м.
Найти из этих данных постоянную Планка.
10. Какую наименьшую скорость должен иметь электрон, чтобы при
возбуждении атома водорода ударами этих электронов спектр водорода
имел три спектральные линии. Найти длину волны этих линий.
13
ВАРИАНТ 12
1. На тонкую пленку толщиной 1 мкм (n = 1,47) нормально к её поверхности падает белый свет. Определить длины волн видимого света
(0,4 мкм ≤ λ ≤ 0,8 мкм) , которые ослабляются в результате интерференции отражённых лучей.
2. На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза, которая освещается светом длиной волны λ = 600 нм. Найти
радиус кривизны линзы, если радиус восьмого светлого кольца Ньютона в
отражённом свете r8 = 2,4 мм.
3. На пластину со щелью, ширина которой 0,05 мм , падает нормально монохроматический свет длиной волны 0,7 мкм. Определить угол отклонения лучей, соответствующих второму дифракционному максимуму.
4. На дифракционную решётку, содержащую 250 штрихов на 1 мм
длины, падает нормально монохроматический свет длиной волны 0,6 мкм.
Найти общее число дифракционных максимумов, которые наблюдаются с
помощью этой решётки.
5. Угол между плоскостями поляризатора и анализатора равен 45е.
Как изменится интенсивность света, выходящего из анализатора, если угол
между главными плоскостями увеличится до 65°?
6. Мощность излучения АЧТ равна 9 кВт. Найти площадь излучающей поверхности тела, если максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны 750 нм.
7. Найти задерживающую разность потенциалов для электронов, вырываемых из калия светом с длиной волны 300 нм.
8. Найти энергию, импульс и массу фотона для света с частотой
3·10 Гц.
15
9. К рентгеновской трубке приложена разность потенциалов 30 кВ.
Определить коротковолновую границу сплошного рентгеновского спектра.
Можно ли в этом случае наблюдать линии К-серии, если материалом антикатода служит медь?
10. Определить наименьшую энергию, необходимую для возбуждения атома водорода.
14
ВАРИАНТ 13
1. Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1,5 м , длина
световой волны 0.6 мкм. Определить расстояние между щелями, если на
отрезке экрана длиной 1 см укладывается 8 тёмных интерференционных
полос.
2. На плёнку с показателем преломления n = 1,3 нормально падает
свет длиной волны λ = 550 нм. Определить минимальную толщину плёнки, при которой отражённый от неё свет максимально усилен.
3. На узкую щель нормально падает световая волна λ = 50 нм. Угол
отклонения лучей, соответствующий 1-му дифракционному максимуму,
равен 33°. Определить ширину щели.
4. Сколько штрихов на 1 мм длины содержит дифракционная решётка, если в монохроматическом свете длиной волны 0,6 мкм максимум 5-го
порядка наблюдается под углом 17о.
5. На сколько процентов уменьшится интенсивность света после прохождения через призму Николя, если потери в результате поглощения света составляют 10 % . На призму падает неполяризованный свет.
6. Температура АЧТ изменилась при нагреве от 1000 К до 2000 К.
Во сколько раз увеличилась при этом его энергетическая светимость? Во
сколько раз увеличилась его максимальная спектральная плотность энергетической светимости?
7. Светом какой длины волны нужно облучить цезий, чтобы скорость
вырываемых фотоэлектронов достигла 6·105 м/с ?
8. Найти энергию, импульс и массу фотона для света с длиной волны
200 нм.
9. Найти наибольшую длину волны линий К-серии рентгеновского
излучения, излучаемого антикатодом из:
1) молибдена ;
2) железа.
10. Фотон с энергией 17 эВ выбил электрон из невозбужденного атома водорода. Какова скорость выбитого электрона?
15
ВАРИАНТ 14
1. Тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления
n = 1,3 нанесён на стеклянную пластину (n = 1,5) . Пластина освещается
светом длиной волны 640 нм , падающим нормально. Какую минимальную толщину должен иметь слой прозрачного вещества, чтобы отраженный свет имел наименьшую интенсивность?
2. Расстояние между 1-м и 2-м тёмными кольцами Ньютона в отражённом свете равно 1 мм . Определить расстояние между 10-м и 9-м
тёмными кольцами.
3. На щель толщиной 2 мм падает нормально параллельный пучок
света длиной волны 600 нм. Под какими углами наблюдается 2-й дифракционный минимум и 2-й максимум света?
4. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический
свет. Максимум 2-го порядка наблюдается под углом дифракции 14о. Определить угол дифракции для максимума 3-го порядка. Определить наибольший порядок максимума, который возможно наблюдать с помощью
данной решётки.
5. Найти показатель преломления стекла, если отражённый от него
свет полностью поляризован при угле преломления 35о.
6. Температура вольфрамовой спирали в 40-ваттной лампочки
2300 К. Отношение ее энергетической светимости к энергетической светимости АЧТ при данной температуре 0,3 . Найти площадь излучающей поверхности спирали.
7. Найти красную границу фотоэффекта для цезия и кинетическую
энергию фотоэлектронов, вырываемых светом длиной волны 200 нм из
этого металла.
8. Найти энергию и импульс фотона для света с длиной волны
500 нм .
9. Определить коротковолновую границу сплошного рентгеновского спектра трубки, если к ней приложено напряжение 45 кВ.
10. Определить частоту и длину волны соответствующие 3-й спектраль ной линии в серии Бальмера атома водорода.
16
ВАРИАНТ 15
1. На мыльную плёнку под углом 40о падает монохроматический
свет длиной волны 500 нм. При какой минимальной толщине плёнки она
будет светлой в отражённом свете?
2. Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга равно 1 мм , расстояние от щелей до экрана 3,5 м , расстояние между соседними светлыми
полосами на экране 1,4 мм. Найти длину волны монохроматического света.
3. На щель шириной 3 мм падает нормально параллельный пучок
света длиной волны 650 нм. Под какими углами наблюдаются дифракционные максимумы света?
4. На дифракционную решётку нормально падает белый свет. На какую длину волны λ1 в спектре 3-го порядка накладывается красная линия
λ2 = 660 нм спектра 2-го порядка?
5. При отражении света от некоторого диэлектрика угол полной поляризации равен 58о. Определить предельный угол полного внутреннего отражения на границе этого диэлектрика с воздухом.
6. Начальная температура АЧТ равна 300 К. После нагревания длина
волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости тела уменьшилась на ∆λ = 7·10-6 м. Найти температуру тела после нагревания.
7. Определить скорость электронов, вырываемых с поверхности серебра:
1) светом с длиной волны 0,16 мкм ;
2) светом с длиной волны 0,2 мкм .
8. Найти длину волны, энергию и импульс фотона для излучения с
частотой 2·1015 Гц .
9. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к
рентгеновской трубке, чтобы получтъ все линии К-серии. если в качестве
материала антикатода взят вольфрам?
10. Какую наименьшую скорость должны иметь электроны, чтобы
при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов появились все
линии серии Бальмера спектра водорода?
17
ВАРИАНТ 16
1. На мыльную пленку толщиной 367 нм падает под углом 30° napaллельный пучок белого света. Показатель преломления плёнки 1,4 . В
какой цвет будет окрашена плёнка при наблюдении ее в отражённом свете?
2. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом
длиной волныь 6·10-5 см , расстояние между отверстиями 1 см и расстояние от отверстий до экрана 3 м. Найти положение трех первых светлых
полос.
3. Монохроматический свет с длиной волны 0,5 мкм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром 10 мм . За диафрагмой на расстоянии 2 м находится экран. Каким будет центр дифракционной картины - светлым или тёмным?
4. Чему равна постоянная решётки, если зелёная линия ртути с длиo
ной волны 54,61 A в спектре первого порядка наблюдается под углом
19,8° ?
5. Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света при
прохождении через два николя, плоскости поляризации которых составляют угол 60°, если в каждом из них поглощается 5% падающего на николь светового потока?
6. Температура вольфрамовой спирали в 25-ваттной электрической
лампе 2500 К. Отношение её энергетической светимости к энергетической
светимости АЧТ при данной температуре равно 0,3 . Найти площадь излучающей поверхности спирали.
7. Определить максимальную скорость и кинетическую энергию
электрона, вылетевшего из цезия при освещении светом с длиной волны
400 нм.
8. Найти массу фотона, если его энергия равна кинетической энергии
электрона, движущегося со скоростью 6,5·105 м/с .
9. При каком наименьшем напряжении на рентгеновской трубке начинают появляться линии L-серии вольфрама? Постоянная экранирования
для L-серии равна 5,5 .
10. Найти наибольшую и наименьшую длины волн во второй инфракрасной серии спектра водорода (серии Бреккета).
18
ВАРИАНТ 17
1. На тонкий стеклянный клин падает нормально пучок монохроматического света с длиной волны 0,6 мкм . Найти угол клина, если расстояние
между интерференционными полосами равно 4 мм.
2. Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиною 1 см укладывается 10 интерференционных полос. Длина волны 0,7 мкм.
3. На круглое отверстие диаметром 6 мм падает нормально пучок
монохроматического света с длиной волны 0,6 мкм. Экран находится от
отверстия на расстоянии 0,5 м. Тёмное или светлое пятно наблюдается в
центре дифракционной картины на экране?
4. Монохроматический свет падает нормально на дифракционную решётку, содержащую 400 штрихов на I мм. Длина волны света 0,6 мкм.
Определить угол отклонения, соответствующий максимуму наивысшего
порядка.
5. При отражении света от некоторого вещества луч света полностью
поляризован при угле падения 57о:. Определить угол преломления.
6. Определить энергетическую светимость АЧТ , если максимум
спектральной плотности его энергетической светимости равен
1,29·1010 Вт/(м3 ·К5)
7. Красная граница фотоэффекта для алюминия равна 332 нм. Найти
длину световой волны, при которой величина задерживающего потенциала
равна 1 В.
8. Определить энергию фотона с длиной волны 600 нм. При какой
температуре средняя энергия теплового движения (на 1 степень свободы)
молекулы равна энергии этого фотона?
9. К рентгеновской трубке приложена разность потенциалов 23 кВ.
Могут ли в этом случае появиться линии К-серии. если материалом антикатода служит серебро?
10. Определить наименьшее и наибольшее значения энергии фотона в
первой инфракрасной серии спектра водорода.
19
ВАРИАНТ 18
1. На мыльную плёнку толщиной 367 нм падает под углом 30о параллельный пучок белого света. Показатель преломления плёнки 1,4 . В
какой цвет будет окрашена пленка при наблюдении её в отражённом свете?
2. На стеклянную пластинку положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещается монохроматическим светом длиной волны 600 нм. Найти радиус кривизны линзы, если радиус 8-го тёмного кольца Ньютона в отраженном свете 2,4 мм.
3. Найти наибольший порядок дифракционного спектра жёлтой линии натрия (λ = 0,5839 мкм) дифракционной решётки, содержащей 200
штрихов на 1 мм.
4. Постоянная дифракционной решётки в 3 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на поверхность решётки. Определить угол отражения лучей, соответствующих первому дифракционному максимуму.
5. Луч света, отражённый от стеклянной пластинки, погруженной в
воду, полностью поляризован. Определить угол падения луча.
6. Длины волн, соответствующие максимумам спектральной плотности энергетической светимости в спектрах двух АЧТ , отличаются на
0,5 мкм. Определить температуру второго тела, если температура первого
2900 К .
7. Определить энергию фотона, если красная граница фотоэффекта
o
равна 4000 A и максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона
0,7 эВ.
8. Определить импульс фотона с длиной волны 0,1 нм и сравнить его
с импульсом электрона, движущегося со скоростью 1000 м/с.
9. Какую наименьшую разность потенциалов надо приложить к рентгеновской трубке, чтобы получить все линии К-серии? В качестве материала антикатода использована медь.
10. Определить наибольшую и наименьшую длины волн в ультрафиолетовой серии спектра водорода.
20
ВАРИАНТ 19
1. Каково расстояние между 10-м и 11-м тёмными кольцами Ньютона, рассматриваемыми в отражённом свете, если расстояние между 1-м
и 2-м тёмными кольцами равно 0,41 мм ?
2. На тонкий стеклянный клин падает нормально пучок лучей с длиной волны 600 нм. Расстояние между соседними тёмными интерференционными полосами в отражённом свете 0,4 мм. Определить угол между поверхностями клина. Показатель преломления стекла 1,5 .
3. Дифракционная решётка содержит 103 штриха на 1 мм. Под каким утлом наблюдается максимум 5-го порядка, если длина волны падающего нормально монохроматического света равна 0,6 мкм ?
4. На круглое отверстие диаметром 4 мм падает нормально параллельный пучок лучей с длиной волны 0,6 мкм. На каком расстоянии от отверстия надо поместить экран, чтобы интенсивность света в центре экрана
была максимально возможна?
5. Во сколько раз уменьшается интенсивность естественного света
при прохождении через три призмы Ннколя, если плоскости поляризации
соседних призм составляют угол 60° ?
6. Мощность излучения раскалённой металлической поверхности
0,63 кВт. Температура поверхности 2000 К , ее плошадь 10 см2. Найти отношение энергетических светимостей этой поверхности и АЧТ при данной
температуре.
7. На пластинку падает монохроматический свет с длиной волны
0,42 мкм. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0,95 В. Определить работу выхода электронов с поверхности пластины.
8. Определить длину волны лучей, кванты которых имеют такую же
энергию, что и электрон, ускоренный разностью потенциалов 4,1 В.
9. Найти постоянную экранирования для К-серии рентгеновских лучей, если известно, что при переходе электрона в атоме циркония с L на К
-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны 1,43·10-10 м.
10. Вычислить энергию фотона, соответствующую первой линии
ультрафиолетовой серии водорода.
21
ВАРИАНТ 20
1. На мыльную плёнку падает нормально пучок лучей белого света.
Какова наименьшая толщина плёнки, если в отражённом свете она кажется
зелёной (λ = 0,532 мкм) ?
2. Кольца Ньютона наблюдаются в отражённом свете, падающем нормально на поверхность плосковыпуклой линзы. В некоторой точке толщина воздушного слоя между поверхностью линзы и плоской пластиной
1,767 мкм. Какое кольцо - светлое или тёмное будет проходить через эту
точку? (λ = 5,89·10-7 м).
3. Дифракционная решётка, имеющая 500 штрихов на 1 мм, даёт на
экране, отстоящем от линзы на 1 м , спектр. Определить, на каком расстоянии друг от друга будут находиться фиолетовые границы спектров
второго порядка. (λ = 4·10-7 м).
4. На пластину со щелью, ширина которой 0,1 мм , падает нормально
монохроматический свет с длиной волны 0,7 мкм. Определить угол отклоненпя лучей, соответствующих первому дифракционному максимуму.
5. Скорость распространения света в стекле 2·108 м/с. Определить
для стекла угол полной поляризации.
6. Приняв температуру Солнца равной 6000 К , определить мощность. излучающуюся с 1 м2 поверхности Солнца, и длину волны, соответствующей максимуму спектральной плотности энергетической светимости.
7. Какова должна быть величина задерживающей разности потенциалов, если поверхность лития облучается монохроматическим светом длиo
ной волны 3500 A ?
8. Найти длину волны и частоту излучения, масса фотона которого
равна массе электрона.
9. Определить скорость электронов, падающих на антикатод рентгеновской трубки, если минимальная длина волны в сплошном спектре рентгеновских лучей равна 1,0·10-9 м.
10. Какую наименьшую скорость должны иметь электроны, чтобы
при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов появились все
линии всех серий спектра водорода?
22
ВАРИАНТ 21
1. В опыте Юнга экран удалён от отверстий на расстояние 5 м. Расстояние между отверстиями 0,5 мм , расстояние от третьего интерференционного максимума до центральной полосы 0,15 см. Определить длину
волны монохроматического света.
2. На стеклянный клин падает нормально монохроматический свет.
Угол клина равен 4'. Определить длину световой волны, если расстояние
между двумя соседними интерференционными максимумами в отражённом свете равно 0,2 мм.
3. На диафрагму с круглым отверстием диаметром 5 мм падает нормально монохроматический свет длиной волны 0,6 мкм. Определить расстояние от точки наблюдения до отверстия, если отверстие открывает четыре зоны Френеля.
4. Монохроматический свет нормально падает на дифракционную решетку. Определить угол дифракции, соответствующий максимуму 4-го порядка, если максимум 3-го порядка наблюдается под углом 10°.
5. Интенсивность естественного света, прошедшего через два николя,
уменьшилась в 8 раз. Определить угол между главными плоскостями николей. Поглощением света пренебречь.
6. Чёрное тело нагрели от температлры Т1 = 600 К до Т2 = 2400 К.
Определите:
1) во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость;
2) как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости.
7. Выбиваемые светом при фотоэффекте электроны при облучении
фотокатода видимым светом полностью задерживаются обратным напряжением Uо = 1,2 В . Специальные измерения показали. что длина волны
падающего света λ = 400 нм . Определите красную границу фотоэффекта
8. Определите для фотона с длиной волны λ = 0,5 мкм:
1) его энергию ; 2) импульс ; 3) массу.
9. Определите наименьшую длину волны рентгеновского излучения,
если рентгеновская трубка работает при напряжении U = 150 кВ.
10. Определите длину волны λ , соответствующую второй спектральной линии в серии Пашена.
23
ВАРИАНТ 22
1. На тонкую пленку воды под углом 52° падает параллельный пучок
белого света. При какой толщине плёнки зеркально отражённый свет окрашен в жёлтый свет наиболее сильно? Длина волны жёлтых лучей
0,6 мкм.
2. Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга 1 мм. Расстояние
между интерференционными полосами на экране 1,2 мм. Определить расстояние от щелей до экрана. Длина волны падающего света 0,5 мкм.
3. На диафрагму с круглым отверстием диаметром 2 мм падает нормально монохроматический свет длиной волны 0,5 мкм. Определить расстояние от точки наблюдения до отверстия, если отверстие открывает две
зоны Френеля.
4. На дифракционную решётку падает нормально монохроматический
свет длиной волны 550 нм. Определить угол, соответствующий последнему максимуму. Постоянная решётки равна 5 мкм.
5. На систему, состоящую из двух поляроидов, у которых угол между
их главными плоскостями составляет 45°, падает естественный свет. Определить, во сколько раз ослабится интенсивность света, прошедшего через
эти поляроиды. Потерями на отражение и поглощение света пренебречь.
6. Металлическая поверхность площадью 15 см2 , нагретая до температуры 1000 К , излучает в одну минуту 100 кДж . Определите отношение
энергетических светимостей этой поверхности и АЧТ при данной температуре.
7. Фотоны с энергией 5 эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода 4,7 эВ. Определите максимальный импульс, передаваемый
поверхности этого металла при вылете электрона.
8. Определите температуру, при которой средняя энергия молекулы
3-атомного газа равна энергии фотона, соответствующего излучению с
длиной волны 400 нм.
9. В атоме вольфрама электрон перешёл с М-оболочки на L-оболочку.
Считая постоянную экранирования равной 5,63 , определить энергию испущенного фотона.
10. Определите энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с 3-го энергетического уровня на 2-й.
24
ВАРИАНТ 23
1. Интерференция при отражении света наблюдается в тонком стеклянном клине. Расстояние между соседними тёмными полосами 4 мм , показатель преломления стекла 1,5 , длина световой волны 0,6 мкм. Определить угол между гранями клина.
2. Определить, во сколько раз изменится расстояние между интерференционными полосами на экране в опыте с зеркалами Френеля, если красный светофильтр заменить фиолетовым. Длина волны красного света
0,7 мкм , фиолетового - 0,4 мкм.
3. Определить радиус второй зоны Френеля, если радиус первой зоны
Френеля для плоского волнового фронта равен 3 мм.
4. На дифракционную решётку падает нормально монохроматический
свет длиной волны 500 нм. Определить наибольший порядок спектра, полученный с помощью этой решётки, если её постоянная 2,8 мкм.
5. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два николя, главные плоскости которых образуют угол 30о , если каждый из николей поглощает 5% падающего света.
6. Энергетическая светимость чёрного тела Rс = 10 кВт/м2. Определите длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности
энергетической светимости этого тела.
7. Фотоэлектроны, вырываемые из поверхности металла, полностью
задерживаются при приложении обратного напряжения Uo = 3 В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света λ = 6·1014 с-1. Определите:
1) работу выходов электронов из этого металла ;
2) частоту применяемого излучения.
8. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы
его кинетическая энергия была равна энергии фотона, длина волны которого λ = 0,7 мкм.
9. Определите длину волны самой длинноволновой линии К-серии
характеристического рентгеновского спектра, если анод рентгеновской
трубки изготовлен из платины. Постоянную экранирования принять равной единице.
10. Определите максимальную и минимальную энергии фотона в видимой серии спектра водорода в серии Бальмера.
25
ВАРИАНТ 24
1. В опыте Юнга расстояние между шелями 1,5 мм , а расстояние от
шели до экрана 3 м. Определить положение второй тёмной полосы, если
щели освещать монохроматическим светом с длиной волны 0,65 мкм.
2. Плосковыпуклая линза с радиусом кривизны 5 м выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Длина волны падающего нормально
монохроматического света равна 0,5 мкм. Определить радиус 3-го светлого кольца в отражённом свете.
3. Определить радиус второй зоны Френеля для случая плоской волны. Длина волны равна 0,5 мкм. Расстояние от волновой поверхности до
точки наблюдения 1,5 м.
4. Определить число штрихов на 1 мм дифракционной решётки, если
углу 30° соответствует максимум 5-го порядка для монохроматического
света с длиной волны 0,6 мкм.
5. Предельный угол полного внутреннего отражения на границе жидкости с воздухом равен 43о. Определить, под каким углом должен падать
естественный свет из воздуха на поверхность жидкости, чтобы отражённый свет был максимально поляризован.
6. АЧТ находится при температуре 3000 К . При остывании тела
длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на 8 мкм. Определите температуру, до
которой тело охладилось.
7. Определите максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых
с поверхности металла, если фототок прекращается при приложении задерживающего напряжения 3,7 В.
8. Определите энергию фотона, при которой его масса равна массе
покоя электрона.
9. Определите длину волны коротковолновой границы сплошного
рентгеновского спектра, если при увеличении напряжения на рентгеновской трубке в два раза она изменилась на 50 пм.
10. Определите длину волны спектральной линии, излучаемой при
переходе электрона с более высокого уровня энергии на более низкий уровень, если при этом энергия атома уменьшилась на 10 эВ.
26
ВАРИАНТ 25
1. На стеклянную пластинку положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. При нормальном падении на плоскую поверхность линзы
красного света (λ = 610 нм) радиус 5-го светлого кольца Ньютона в отраженном свете оказывается равным 5 мм. Определить радиус кривизны
линзы.
2. На мыльную плёнку нормально падает монохроматический свет с
длиной волны 600 нм. Отражённый от плёнки свет максимально усилен
вследствие интерференции. Определить минимальную толщину плёнки.
Показатель преломления мыльной воды 1,3.
3. На круглое отверстие диаметром 4 мм падает нормально параллельный пучок лучей с длиной волны 0,5 мкм. На каком расстоянии от отверстия надо поместить экран, чтобы его центр был наиболее тёмным?
4. На дифракционную решётку нормально падает монохроматический
свет с длиной волны 0,5 мкм. Постоянная дифракционной решётки равна
2 мкм. Под какими углами будут расположены главные максимумы второго порядка?
5. Угол полной поляризации для некоторого вещества равен 55°. Определить скорость распространения света в этом веществе.
6. Мощность излучения АЧТ 23 Вт. Площадь его поверхности
0,05 м2. Найти:
1) температуру тела ;
2) максимальное значение спектральной плотности энергетической
светимости.
7. Определить максимальную кинетическую энергию и скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла под действием гамма - лучей с длиo
ной волны 0,3 A . Работа выхода из металла равна 2 эВ.
8. Определить энергию фотона с длиной волны 550 нм и сравнить ее
с энергией покоя электрона.
9. Определить минимальное напряжение, которое необходимо приложить к рентгеновской трубке, чтобы появились все линии характеристического излучения марганца.
10. Определить значение постоянной Ридберга, если наименьшая
длина волны видимой области спектра водорода равна 3,65·10-7 м.
27
ВАРИАНТ 26
1. Определить, во сколько раз изменится ширина интерференционных
полос на экране в опыте с зеркалами Френеля, если красный светофильтр
(0,7 мкм) заменить фиолетовым (0,4 мкм) .
2. На тонкую мыльную плёнку под углом 30° падает монохроматический свет с длиной волны 0,6 мкм. Определить угол между поверхностями
плёнки, если расстояние между интерференционными полосами в отражённом свете равно 4 мм.
3. Определить радиус второй зоны Френеля, если радиус 4-й зоны
Френеля для плоского волнового фронта равен 3 мм.
4. На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Его направление на четвертую темную дифракционную полосу составляет 2° 12'.
Сколько длин волн укладывается на ширине щели?
5. Интенсивность естественного света, прошедшего через два николя,
уменьшилась в 4 раза. Пренебрегая поглощением света, определить угол
между главными плоскостями николей.
6. Длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости АЧТ , равна 5 мкм. Определить энергетическую светимость АЧТ.
7. Калий освещается монохроматическим светом с длиной волны
400 нм. Определить наименьшее задерживающее напряжение, при котором
фототок прекратится.
8. Определить для фотона с длиной волны 0,4 мкм :
1) массу ; 2) импульс ;
3) энергию.
9. Какое наименьшее напряжение надо приложить к рентгеновской
трубке, чтобы получить все линии К-серии, если в качестве материала антикатода была использована медь?
10. Определить работу, которую необходимо совершить, чтобы удалить электрон со второй боровской орбиты атома водорода за пределы
притяжения его ядром.
28
ВАРИАНТ 27
1. Во сколько раз надо изменить расстояние до экрана в опыте Юнга,
чтобы четвёртая полоса первой интерференционной картины оказалась в
том месте на экране, где была шестая светлая полоса прежней интерференционной картины?
2. Определить радиус четвёртого тёмного кольца Ньютона в отражённом свете, если между линзой с радиусом кривизны 5 м и плоской поверхностью, к которой она была прижата, находится вода (n = 1,33). Длина
волны света 6 мкм.
3. На диафрагму с круглым отверстием падает нормально монохроматический свет. На какое расстояние от диафрагмы надо поместить экран,
чтобы его центр был наиболее тёмным, если при расстоянии между диафрагмой и экраном 1 м центр экрана имеет максимальную освещённость?
4. На дифракционную решётку с периодом 5 мкм нормально падает
свет с длиной волны 600 нм. Определить угол, под которым наблюдается
максимум второго порядка, и общее число дифракционных максимумов.
5. Во сколько раз изменится интенсивность естественного света при
прохождении через два поляризатора, если утол между плоскостями поляризатора равен 45° и в каждом поляризаторе поглощается 5% падающего
светового потока?
6. Какую температуру должно иметь тело, чтобы оно при температуре окружающей среды 17о С излучало в 100 раз больше энергии, чем поглощало?
7. Определить энергию, массу, импульс фотона, длина волны которого соответствует средней видимой области спектра.
o
8. На цинковую пластинку падает свет с длиной волны 2200 A . Определить максимальную скорость фотоэлектронов и минимальную задерживающую разность потенциалов, при которой прекратится фототок.
9. Определить длины волн, соответствующих границам ультрафиолетовой серии спектра водорода.
10. В атоме вольфрама электрон перешёл с М слоя на L- слой. Принимая постоянную экранирования равной 5,5 , определить длину волны
испущенного фотона.
29
ВАРИАНТ 28
1. В опыте Юнга вначале берётся свет с длиной волны λ1 = 600 нм , а
затем λ2 . Определить λ2 , если расположение на экране 7-й светлой полосы в первом случае и 10-й тёмной во втором совпадают.
2. Радиус кривизны плосковыпуклой линзы 4 м. Определить радиус
4-го и 9-го тёмных колец (λ = 6,2 мкм).
3. Плоская световая волна (λ = 0,6 мкм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром 1 см. Определить расстояние от
диафрагмы, при котором центр экрана будет иметь максимальную освещённость.
4. На дифракционнлто решётку, содержащую 400 штрихов на 1 мм,
падает нормально монохроматический свет (λ = 0,6 мкм). Найти угловое
расстояние между максимумами второго порядка и общее число дифракционных максимумов.
5. Предельный угол полного внутреннего отражения для пучка света
на границе кристалла каменной соли на границе с воздухом равен 40°.
Определить угол Брюстера (угол полной поляризации) при падении света
из воздуха на поверхность этого кристалла.
6. Приняв температуру Солнца равной 6000 К , определить мощность, излучаемую с 1 м : поверхности Солнца, и длину волны, соответствующую максимуму излучательной способности.
7. Какую длину волны должен иметь фотон, чтобы его масса была
равна массе покоя электрона?
8. Цезий освещается светом с длиной волны λ = 0,476 мкм. Какую
наименьшую задерживающую разность потенциалов нужно приложить,
чтобы фототок прекратился?
9. Возбуждённый атом водорода при переходе в основное состояние
o
o
испустил последовательно два кванта с длинами волн 40510 A и 972 A .
Определить энергию первоначального состояния атома и соответствующее
ему квантовое число.
10. Определить наименьшую длину волны К-серии характеристического рентгеновского спектра, если анод рентгеновской трубки изготовлен
из платины. Постоянную экранирования принять равной единице.
30
ВАРИАНТ 29
1. Расстояние между щелями в опыте Юнга 0,5 мм , λ = 550 нм. Определить расстояние от щелей до экрана, если расстояние между соседними тёмными полосками на экране равно 1 мм.
2. Радиус кривизны плосковыпуклой линзы 4 м. Определить радиус
5-го светлого кольца Ньютона в отражённом свете (λ = 5 нм) , если между
линзой и пластинкой находится жидкость (n = 1,3) .
3. На диафрагму с круглым отверстием падает нормально монохроматический свет. При радиусе отверстия 0,5 см центр дифракционной картины на экране имеет максимальную освещённость. Определить радиус отверстия, при котором центр экрана будет наиболее тёмным. Расстояние от
диафрагмы до экрана при этом не изменяется.
4. На дифракционную решётку падает нормально белый свет. Будут
ли перекрываться дифракционные спектры 2-го и 3-го порядков?
5. Во сколько раз изменится интенсивность естественного света при
прохождении через три поляризатора, если угол между плоскостями поляризации 1-го и 2-го равен 60° , а между плоскостями 2-го и 3-го равен 45°?
Поглощением света пренебречь.
6. Чёрное тело находится при температуре 2900 К . При его остывании длина волны, соответствующая максимуму излучательной способности, изменилась на 9 мкм. Определить, как при этом изменилась энергетическая светимость тела.
7. Определить скорость электрона, импульс которого равен импульсу
o
фотона (λ = 5000 A ).
8. Калий освещается светом с длиной волны 509 нм. Определить максимально возможную кинетическую энергию фотоэлектронов.
9. Определить частоту света, излучаемого атомом водорода при переходе электрона в основное состояние, если радиус орбиты при этом переходе изменился в 9 раз.
10. Рентгеновская трубка работает под напряжением 1 MB. Определить наименьшую длину волны рентгеновского излучения.
31
ВАРИАНТ 30
I. Во сколько раз надо изменить расстояние от источников до экрана в
опыте Юнга, чтобы 5-я светлая полоса новой интерференционной картины
оказалась в тёмном месте на экране, где была 3-я светлая в прежней картине?
2. Определить радиус кривизны плосковыпуклой линзы, использующейся для наблюдения колец Ньютона в отражённом свете (λ = 600 им) ,
если расстояние между 1-м и 2-м светлыми кольцами равно 0,5 мм.
3. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 1 м от диафрагмы с круглым отверстием. Определить радиус отверстия, при котором центр дифракционной картины на экране будет наиболее тёмным, если
на диафрагму нормально падает монохроматический свет (λ = 0,5 мкм).
4. Дифракционная решетка шириной 12 мм содержит 4800 штрихов.
Определить:
а) число максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной решёт ки для длины волны, являющейся средней видимой области спектра ;
б) угол, соответствующий последнему максимуму.
5. Скорость распространения света в некотором веществе равна
1,7·108 м/с. Определить угол полной поляризации (угол Брюстера) для этого вещества на границе его с воздухом.
6. Чёрное тело имеет температуру 500 К. В результате нагревания
мощность его излучения увеличилась в 16 раз. Определить изменение
длины волны, на которую приходится максимум излучающей способности.
7. Определить массу и импульс фотона, энергия которого равна энергии покоя электрона.
8. Определить постоянную Планка, если известно, что для прекращения фототока, вызванного облучением некоторого металла светом с частотой 2,2·10!5 с-1 , необходимо приложить задерживающее напряжение 6,6 В,
а облучением светом с частотой 4,6·1015 с-1 - задерживающее напряжение
16,5 В.
9. Определить длины волн фотонов, соответствующих границам инфракрасной области водорода.
10. При исследовании рентгеновского спектра некоторого элемента
o
было найдено, что длина волны первой линии К-серии равна 0,76 A . Какой это элемент? Постоянную экранирования считать равной единице.
32