Контрольная работа 5 и 6: вариант 2

  • ID: 29776 
  • 8 страниц

Фрагмент работы:

Контрольная работа 5 и 6: вариант 2

Контрольная работа № 5

ЗАДАЧА 502

На тонкую пленку в направлении к её поверхности падает монохроматический свет длиной волны нм. Отраженный от неё свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину пленки, если показатель преломления материала пленки равен n = 1,4.

РЕШЕНИЕ:

При отражении от верхней поверхности пленки волна приобретает ход в половину длины... волны. Волна, отраженная от нижней стороны приобретает ход

Для того, чтобы свет был максимально усилен, разность хода должна быть кратна длине волны

минимальная разность хода - ноль:

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 512

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

РЕШЕНИЕ:

Условие максимумов решетки

Так как максимальное значение sin = 1, максимальный порядок максимума, который можно наблюдать

Где скобки означают взятие целой части. Тогда общее число максимумов

ОТВЕТ: М = 9

ЗАДАЧА 522

Плоскопараллельный 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.

РЕШЕНИЕ:

Пусть... - угол падения луча в глицерине... - преломленный луч. Тогда

Где... - показатель преломления глицерина... - стекла.

Так как преломленный луч максимально поляризован, угол падения равен углы Брюстера:

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 532

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

РЕШЕНИЕ:

Релятивистский импульс протона можно найти по формуле:

Где... - масса протона.

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 542

Черное тело имеет температуру T1 = 500K. Какова будет температура Т2 тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в пять раз?

РЕШЕНИЕ:

По закону Стефана-Больцмана поток излучения нагретого черного тела равен

Где... -постоянная Стефана-Больцмана.

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 552

На поверхность калия падает свет длиной волны...нм. Определить максимальную кинетическую энергию Tmax фотоэлектронов.

РЕШЕНИЕ:

По закону сохранения энергии максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

Где... - энергия падающих на металл фотонов... - постоянная Планка... - работа выхода фотоэлектронов из калия.

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 562

Давление света длиной волны...нм, падающего нормально на черную поверхность, равна 2 нПа. Определить число N фотонов, падающих а время t = 10 с на площадь S = 1 мм2 этой поверхности.

РЕШЕНИЕ:

Давление света на поверхность при нормальном падении

Где... - количество фотонов, падающих на поверхность в единицу времени. Тогда полное число фотонов за некоторый промежуток времени, падающих на поверхность

Коэффициент отражения для абсолютно черного тела...

ОТВЕТ:...

Контрольная работа №6

ЗАДАЧА 603

Вычислить по теории Бора период вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n = 2.

РЕШЕНИЕ:

В теории Бора электроны движутся по круговой орбите, следовательно период обращения равен

Радиус Боровский орбиты..., где... - радиус первой орбиты.

Скорость вращения по орбите

Где... - масса электрона.

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 613

На сколько по отношению к комнатной должна измениться температура идеального газа, чтобы дебройлевская длина волны его молекул уменьшилась на 20%?

РЕШЕНИЕ:

Де Бройлевская длина волны

- масса молекул. Из распределения Максвелла наиболее вероятная скорость молекул

Откуда кинетическая энергия

Пусть штрихом отметим состояние идеального газа после нагрева

Так как длины волн связаны как..., комнатная температура Т = 300 К

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 623

Активность некоторого изотопа за время t = 10 сут уменьшилась на 20%. Определить период полураспада этого изотопа.

РЕШЕНИЕ:

Пусть начальное количество атомов радиоактивного вещества..., тогда начальная активность препарата

Где... - постоянная распада. Активность изотопа зависит от времени как

По определению, период полураспада равен

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 633

Определить энергию, необходимую для разделения ядра 20Ne на две ?-частицы и ядро 12С. Энергии связи на один нуклон в ядрах 20Ne, 4He и 12С равны соответственно 8,03; 7,07 и 7,68 МэВ.

РЕШЕНИЕ:

Так как энергия связи дана в расчете на один нуклон, полная энергия равна

Где N - число нуклонов. Энергия, необходимая для разделения ядра на составляющие, равна разности энергий связи исходного ядра и суммы энергий связи результирующих ядер :

Дополнительный коэффициент 2 при гелии обусловлен тем, что присутсвуют две альфа-частицы.

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 643

Определить дефект массы и энергию связи ядра, состоящего из четырех протонов и трех нейтронов.

РЕШЕНИЕ:

Атом с 4-мя протонами и 3-мя нейтронами - это изотоп бериллия 7, с молярной массой

Тогда масса ядра (массой электронов пренебрегаем)

Где... -число Авогадро. Тогда дефект массы

Энергия связи тогда

ОТВЕТ:...