Вариант 12: задачи с 1 по 8

  • ID: 24083 
  • 4 страницы

Фрагмент работы:

1. Колебания источника задаются уравнением y(t)=tm*cos(200t), см. Найти значения моментов времени, когда смещение точки M, отстоящей от источника на расстоянии ym=2м, равно половине амплитуды. Скорость волны 300 м/с.

Решение

Волновое число:

Угловая частота:

Фаза колебаний точки :

Уравнение колебаний точки :

Ответ:

2. Видимый свет с длиной волны 5*10-7м падает на две щели, расположенные на расстоянии 3*10-2мм друг от друга. Щели и экран, отстоящий на расстоянии 20.5 см, погружены в воздух. Определить расстояние между интерференционными полосами на экране. Показатель преломления воды 1,33.

Решение

Условие максимума при интерференции:

Разность хода волн:

Ответ:

3. Какой должна быть толщина стеклянной пластинки, чтобы при освещении ее пучком параллельных лучей разности между максимальной разностью хода , возникающей между лучами в отраженном свете, и минимальной разностью хода были равны . Показатель преломления стекла .

Решение

Условие интерференционного минимума:

Условие интерференционного максимума:

Ответ:

4. Монохроматический свет, длина волны которого , от точечного источника падает на круглое отверстие радиуса . Определить расстояние от диафрагмы до экрана наблюдений, если расстояние диафрагмы до источника , число зон Френеля в отверстии равно . На сколько надо изменить это расстояние, чтобы отверстие пропускало 6 зон Френеля?

Решение

Радиус внешней границы -й зоны Френеля для сферической волны:

где - номер зоны Френеля; - длина волны; и - соответственно расстояния диафрагмы с круглым отверстием от точечного источника и от экрана, на котором дифракционная картина наблюдается.

Ответ: расстояние изменить нужно на .

5. На пластину со щелью, ширина которой , падает нормально монохроматический свет с длиной волны . Определить угол отклонения лучей, соответствующих первому дифракционному максимуму.

Решение

Условие максимума на щели:

Ответ:

6. Пучок естественного света падает на полированную поверхность стеклянной пластинки, погруженной в спирт. Отраженный от пластины пучок света образует угол с падающим пучком. Определите показатель преломления стекла, если отраженный луч максимально поляризован. Показатель преломления спирта .

Решение

Закон Брюстера: при угле падения , определяемом соотношением

отраженный луч является плоскополяризованным.

7. Ответ:

8. Какую долю энергии, ежесекундно получаемой от Солнца, излучал бы земной шар, если бы температура поверхности равнялась и коэффициент поглощения равнялся единице? Солнечная постоянная энергии равна .

Решение

Энергия излучаемая черным телом, закон Стефана-Больцмана:

где - постоянная Стефана-Больцмана.

Ответ:

9. При поочередном освещении поверхности некоторого металла светом с длинами волн и обнаружили, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются в полтора раза. Найти работу выхода электрона из металла и максимальные скорости электронов.

Решение

Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта:

,

где - масса покоя электрона; - скорость света; - постоянная Планка.

Ответ: