Элементы физики атомов и молекул 4 страница

Ответ: 1, 2 м.

5. Солнечные лучи падают на горизонтальную поверхность льда реки под углом 20, 88° к горизонту и при этом отраженный от поверхности воды подо льдом луч Солнца (n = 1, 333) оказался максимально поляризованным. Определить показатель преломления льда.

Ответ: 1, 31.

6. Приняв температуру Солнца равной 6000 К, определить:

1) мощность, излучаемую с 1 м²;

2) длину волны λ _max, соответствующую максимуму излучаемой способ-ности. Считать Солнце абсолютно черным телом.

Ответ: 7, 4∙ 10⁷ Вт/м²; λ _max = 4, 8∙ 10^{-7 м.}

7. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона длиной волны λ = 5200 А.

Ответ: υ = 9, 2∙ 10⁵ м/с.

8. Вычислить угловую скорость электрона, движению которого на некоторой орбите атома водорода соответствует магнитный момент, равный 2, 78 ∙ 10^-23 Дж/Тл.

Ответ: 1, 54∙ 10¹⁵ рад/с.

9. Определить длину волны коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра, если известно, что при увеличении ускоряющего напряжения на трубке в 2 раза, длина волны уменьшается на 5 ∙ 10^-2 нм.

Ответ: 0, 1 нм.

10. На сколько процентов снизится активность изотопа иридия Ir¹⁹² за 30 суток? Период полураспада иридия 74 дня.

Ответ: на 24 %.

11. Найти удельную энергию связи для ядер В и вычислить дефект массы на один нуклон.

Ответ: 6, 476 МэВ; 6, 959 ∙ 10^-3 а.е.м.

ВАРИАНТ 30

1. Найти расстояние между интерференционными полосами в клине, если его угол равен 10 мин дуги, показатель преломления 1, 5. Свет длиной волны 0, 6 мкм падает нормально.

Ответ: 0, 069 мм.

2. В установке для наблюдения колец Ньютона между центром линзы и пластинкой оставлен воздушный зазор толщины d = 0, 2 мкм. Длина волны света 0, 4 мкм. Радиус кривизны линзы 1 м. (d < < R – радиус кривизны линзы). Определить, темное или светлое пятно будет наблюдаться в центре интерференционной картины и радиус первого темного кольца в отраженном свете.

Ответ: темное; 0, 63 мм.

3. Дифракционная решетка, на каждом миллиметре которой нанесено 75 штрихов, освещается монохроматическим светом с длиной волны 500 нм. На экране, отстоящем от решетки на расстоянии L, видны светлые полосы на равных расстояниях друг от друга. Расстояние от центральной светлой полосы на экране до вто­рой полосы 11, 25 см. Определить L.

Ответ: 1, 5 м.

4. Дифракционная решетка шириной 12 мм содержит 4800 штрихов. Определить:

1) число максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной решетки для длины волны, являющейся серединой оптического диапазона;

2) угол, соответствующий последнему максимуму.

Ответ: k_max = 4, 2) φ _max = 68°.

5. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, поставленные так, что угол между их главными плоскостями равен α. Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают 10 % па­дающего на них света.

Определить значение этого угла, если интенсивность луча, вышедшего из анализатора, уменьшается в шесть раз по сравнению с лучом, падающим на поляризатор.

Ответ: 50°.

6. На сколько дальше от голубой звезды должна находиться планета, чем Земля от Солнца, чтобы температура на ней была бы такой же, как на Земле? Температура голубой звезды 30000 К. Диаметр звезды равен диаметру Солнца.

Ответ: в 25 раз.

7. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы количество его движения было равно количеству движения фотона с длиной волны λ = 5200 А.

Ответ: υ = 1400 м/с.

8. Возбужденный атом водорода при переходе в основное состояние испустил последовательно два кванта длинами волн 1281, 8 и 102, 57 нм. Вычислить энергию первоначального состоя­ния данного атома и соответ- ствующее ему квантовое число.

Ответ: – 0, 544 эВ; n = 5.

9. Скорость электронов, подлетающих к антикатоду рентгеновской трубки, составляет половину скорости света. Определить:

1) длину волны коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра;

2) ускоряющее напряжение на трубке.

Ответ: 0, 015 нм; 7, 7∙ 10⁴ В.

10. Начальная активность 1 г изотопа Ra равна 1 Кюри. Определить период полураспада этого изотопа.

Ответ: 1582 года.

11. Найти удельную; энергию связи и дефект масс на один нуклон для ядер А1.

Ответ: 8, 333 МэВ; 8, 9459∙ 10^-3 а.е.м.

ВАРИАНТ 31

1. Найти расстояние между интерференционными полосами в клине, если его угол равен 10 мин дуги, показатель преломления 1, 5. Свет длиной волны 0, 6 мкм падает под углом 30° к нормали.

Ответ: 0, 073 мм.

2. В установке для наблюдения колец Ньютона между центром линзы и пластинкой оставлен воздушный зазор толщины d = 0, 1 мкм. Длина волны света 0, 4 мкм. Радиус кривизны линзы 1 м. (d < < R – радиус кривизны линзы). Определить, темное или cветлое пятно будет наблюдаться в центре интерференционной картины и радиус первого темного кольца в отлаженном свете.

Ответ: светлое; 0, 45 мм.

3. Найти угловую дисперсию решетки с постоянной 5 мкм, если длина волны падающего света 500 нм и порядок спектра равен 3.

Ответ: 0, 63∙ 10⁴ рад/см.

4. Период дифракционной решетки 0, 005 мм. Определить число наблюдае- мых главных максимумов в спектре дифракционной решетки для: 1) λ = 7, 6∙ 10^{-7 м;}

2) λ = 4, 4∙ 10^{-7 м.}

Ответ: 1) N = 13; 2) N = 23.

5. На водной поверхности разлит бензин. Лучи Солнца падают на поверхность пленки бензина под углом 4, 86° к горизонту. Определить показатель преломления бензина, если при этом луч, отраженный от поверхности воды находящейся под пленкой бензина, был максимально поляризован?

Ответ: 1, 5.

6. На сколько дальше от голубой звезды должна находиться планета, чем Земля от Солнца, чтобы температура на ней была бы такой же, как на Земле? Температура голубой звезды 30000 К. Диаметр звезды в пять раз меньше диаметра Солнца.

Ответ: в 5 раз.

7. Какую энергию должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоя электрона?

Ответ: 0, 51 МэВ.

8. Найти квантовое число, определяющее возбужденное состояние атома водорода, если известно, что при переходе в основное состояние он испустил всего один фотон с длиной волны 97, 25 нм.

Ответ: n = 4

9. Разность длин волн между К_α – линией никеля и коротковолновой границей сплошного рентгеновского спектра равна 0, 084 нм.Определить напряжение на рентгеновской трубке с никелевым антикатодом.

Ответ: 18, 7 кВ.

10. Сколько β -частиц испускает в течении одного часа 1 мкг изотопа Mo101, период полураспада которого равен 15 мин?

Ответ: 5, 92∙ 10¹⁵.

11. На какую величину различаются удельные энергии связи в ядрах H и U?

Ответ: на 6, 468 МэВ.

ВАРИАНТ 32

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохромати- ческим светом. Радиус пятого темного кольца в отраженном свете 5, 6 мм. Найти длину волны света, если радиус кривизны линзы 10 м.

Ответ: 0, 63 мкм.

2. Найти в каком ближайшем порядке перекроются светлые интерференционные линии света длиной волны 0, 55 мкм и темные линии света с длиной волны 0, 5 мкм в опыте с зеркалами Френеля.

Ответ: в пятом.

3. Вычислить наибольший угол, на который может отклониться пучок монохроматического света дифракционной решеткой, имеющей 10000 штрихов при ширине решетки 4 см. Длина волны падающего света 5, 46·10^{-7 м. Лучи падают нормально к} плоскости решетки.

Ответ: 72 °50'.

4. Свет от монохроматического источника (λ = 0, 6 мкм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием. Диаметр отверстия 6 мм. За диафрагмой на расстоянии 3 м от нее находится экран.

1) Сколько зон Френеля укладывается в отверстии диафрагмы?

2) Каким будет центр дифракционной картины на экране: темным или светлым.

Ответ: 1) 5 зон; 2) светлым.

5. Луч света, идущий в воздухе, падает на поверхность жидкости под углом 54°. Определить угол преломления луча, если отраженный луч максимально поляризован. Каков угол полного внутреннего отражения?

Ответ: 36°; 46, 6°.

6. Найти конечную температуру АЧТ, если длина волны, соответствующая максимуму его излучения, увеличилась на 1 мкм и при этом определили, что температура изменилась в 2 раза.

Ответ: 1 450 К.

7. Красная граница фотоэффекта для цезия λ _кр = 6530 А. Определить скорость фотоэлектронов при облучении цезия фиолетовыми лучами длиной λ = 4 000 А.

Ответ: υ = 6, 5·10⁵ м/с.

8. В инфракрасной области спектра излучения водорода обнаружено четыре серии: Пашена, Брекета, Пфунда и Хемфри. Записать сериальные формулы для них и определить самую длинноволновую линию

1) в серии Пашена; 2) в серии Хемфри.

Ответ: 1, 87 мкм; 12, 3 мкм.

9. Определить длину волны де Бройля молекулы водорода, движущейся со средней квадратичной скоростью, при температуре 300 К. Масса молекулы 3, 4·10^{-24 г}.

Ответ: 0, 095 нм.

10. При радиоактивном распаде из ядра U испускается четыре α -частицы и

две β -частицы. В ядро какого элемента превращается при этом ядро атома урана?

Ответ: Rn

11. Изменение массы при образовании ядра Si равно 0, 28188 а.е.м. Найти массу атома этого изотопа.

Ответ: 30, 98491 а.е.м.

ВАРИАНТ 33

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом. Радиус третьего темного кольца в про­шедшем свете 2, 74 мм.

Найти длину волны света, если радиус кривизны линзы 5 м.

Ответ: 0, 6 мкм.

2. Найти, какому порядку соответствует максимум света длиной волны 0, 55 мкм, если в этом же месте на экране находится минимум пятого порядка для света длиной волны 0, 6 мкм в опыте с бипризмой Френеля.

Ответ: шестому.

3. В спектрографе установлена дифракционная решетка, имеющая 500 штрихов на 1 мм. Определить на каком расстоянии друг от друга получатся на фотопленке спектральные линии водорода длиной волны 4340 и 4100 Å в спектре первого порядка, если фокусное расстояние линзы камеры спектрографа равно 10 см. Лучи на решетку падают нормально.

Ответ: 1, 2 мм.

4. Вычислить радиус первых пяти зон Френеля, если расстояние от источника света до волновой поверхности 1 м, расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1 м и λ = 5·10^{-7 м.}

Ответ: r₁ = 0, 50 мм; r₂ = 0, 71 мм; r₃ = 0, 86 мм; r₄ = 1, 0 мм; r₅ = 1, 12 мм.

5. На какой угловой высоте над горизонтом находится Солнце, чтобы солнечный луч, отраженный от поверхности воды, был максимально поляризован?

Ответ: 37°.

6. Найти конечную температуру АЧТ, если длина волны, соответствующая максимуму его излучения, увеличилась на 1 мкм и при этом определили, что температура изменилась на 1450 К.

Ответ: 1450 К.

7. Определить работу выхода электронов из натрия, если красная граница фотоэффекта равна 5000 А.

Ответ: А_вых = 2, 49 эВ.

8. Определить орбитальный магнитный момент электрона, движущегося по третьей орбите атома водорода.

Ответ: 2, 8 ·10²³ A·м².

9. Электрон движется по окружности радиусом 0, 5 см в однородном магнитном поле индукцией 8 мТл. Определить длину волны де Бройля электрона.

Ответ: 0, 1 нм.

10. За какое время в препарате с постоянной активностью 8, 2 МБк распадется 2, 5·10⁹ ядер? Время распада много меньше периода полураспада препарата.

Ответ: 5, 1 мин.

11. Вычислить дефект массы и удельную энергию связи для ядер Be.

Ответ: 0, 06246 а.е.м.; 6, 465 МэВ.

ВАРИАНТ 34

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохрома- тическим светом. Радиус восьмого светлого кольца в отраженном свете 1, 94 мм.

Найти длину волны света, если радиус кривизны линзы 1 м.

Ответ: 0, 5 мкм.

2. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей перпендику- лярно помещалась тонкая стеклянная пластинка толщиной 2 см. На сколько могут отличаться друг от друга значения показателя преломления в различных местах пластинки, чтобы изменение оптической разности хода лучей за счет этих неоднородностей не превышало 1 мкм.

Ответ: 5 ·10^-5.

3. На каком расстоянии друг от друга будут находится на экране две линии спектра ртути длинами волн 5, 77·10^-7 и 5, 791·10^{-7 м} в спектре первого порядка, полученном при помощи дифракционной решетки с постоянной 4·10^{-6 м}? Фокусное расстояние линзы, проектирующей спектр на экран, равно 60 см.

Ответ: 0, 315 мм.

4. Вычислить радиусы первых пяти зон Френеля для случая плоской волны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1 м. Длина волны λ = 5·10^{-7 м.}

Ответ: r₁ = 0, 71 мм; r₂ = 1, 0 мм; r₃ = 1, 23 мм; r₄ = 1, 42 мм; r₅ = 1, 59 мм.

5. Луч света, идущий в воде, отражается от грани алмаза, погруженного в воду. При каком угле падения отраженный луч макси­мально поляризован?

Ответ: 61, 2°.

6. Температура АЧТ 3000 К увеличилась на 500 К. Насколько при этом изменится длина волны максимума спектральной плот­ности энергетической светимости АЧТ?

Ответ: 0, 15 мкм.

7. Будет ли иметь место фотоэффект, если на поверхность серебра направить ультрафиолетовые лучи длиной волны 3000 А.

Ответ: не будет.

8. Определить скорость электрона на третьей орбите атома водорода.

Ответ: 731000 м/с.

9. Определить длину волны де Бройля электрона, находящегося на второй орбите в атоме водорода.

Ответ: 0, 67 нм.

10. Определить порядковый номер и атомную массу изотопа, получившегося из U в результате двух α -и двух β -распадов.

Ответ: Z = 90; А = 230.

11. На какую величину отличаются дефекты масс для ядер N и N?

Ответ: на 0, 00952 а.е.м.

ВАРИАНТ 35

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом. Радиус десятого светлого кольца в прошедшем свете 1, 16 мм. Найти длину волны света, если радиус кривизны линзы 30 см.

Ответ: 0, 45 мкм.

2. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей перпенди- кулярно помещалась тонкая стеклянная пластинка толщиной 1 см. На сколько могут отличаться друг от друга значения показателя преломления в различных местах пластинки, чтобы изменение оптической разности хода лучей за счет этих неоднородностей не превышало 1, 5 мкм.

Ответ: 1, 5 ∙ 10^-4

3. На плоскую дифракционную решетку, постоянная которой 4∙ 10^{-6 м, нормально падает пучок белого света. Определить про}тяженность видимого участка спектра первого порядка, спроектированного на экран линзой с фокусным расстоянием 50 см. Длины волн границ видимого света можно принять равными 3, 8 ∙ 10^-7 и 7, 6 ∙ 10^{-7 м.}

Ответ: 4, 75 см.

4. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии L от точечного источника монохроматического света (λ = 6∙ 10^{-5 см). На} расстоянии 0, 5∙ L от источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром 1 см. Чему равно расстояние L, если прегра­да закрывает только центральную зону Френеля?

Ответ: 167 м.

5. Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла каменной соли равен 57°. Определить скорость распро­странения света в этом кристалле.

Ответ: 1, 94∙ 10⁸ м/с.

6. Найти конечную температуру АЧТ, если она уменьшилась на 600 К и при этом в 3 раза увеличилась длина волны, на которую приходится максимум энергетической светимости.

Ответ: 300 К.

7. Какая доля энергии фотона израсходована на работу выхода, если красная граница равна 3070 А и кинетическая энергия фото­электрона 1 эВ.

Ответ: 0, 8.

8. Определить частоту вращения электрона на третьей орбите атома водорода.

Ответ: 2, 42 ∙ 10¹⁴ Гц.

9. Определить длину волны де Бройля электрона, если его ско­рость 1000 км/с.

Ответ: 0, 73 нм.

10. Имеются 25∙ 10⁶ атомов радия. Со сколькими из них произойдет радиоактивный распад за одни сутки, если период полураспада радия 1620 лет?

Ответ: Δ N = 30.

11. Вычислить энергию ядерной реакции Li + Н → Не + Не, если полностью прореагировал 1 г лития.

Ответ: 6, 45∙ 10¹⁰Дж.

ВАРИАНТ 36

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом. Радиусы двух светлых соседних колец в отраженном свете равны 0, 93 и 1, 06 мм. Найти порядковые номера колец, если радиус кривизны линзы 0, 5 м.

Ответ: 4 и 5.

2. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей длиной волны 0, 6 мкм перпендикулярно помещалась тонкая стеклянная пластинка с показателем преломления 1, 5, вследствие чего центральная светлая полоса смещалась в положение, первоначально занятое пятой светлой полосой (не считая центральной). Какова толщина пластинки.

Ответ: 6 мкм.

3. Свет от ртутной лампы падает нормально на плоскую дифракционную решетку, ширина которой 5 см. Общее число штрихов решетки 10000. Определить угол между фиолетовыми λ ₁ = 4, 05∙ 10^{-7 м и желтыми} λ ₂ =5, 77∙ 10^{-7 м лучами в спектре пер}вого порядка.

Ответ: 2°.

4. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 4 м от точечного источника монохроматического света (λ = 5∙ 10^{-7 м}). Посередине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком радиусе отверстия центр дифракционных колец, наблюдаемых на экране, будет темным?

Ответ: r = 10 м.

5. Предельный угол полного внутреннего отражения луча на границе жидкости с воздухом равен 43°. Каков должен быть угол падения луча на поверхность жидкости, чтобы отраженный луч был максимально поляризован?

Ответ: 55, 75°.

6. Длина волны максимума спектральной плотности энергетической светимости АЧТ уменьшилась от 1 мкм на 0, 2 мкм. Как при этом изменилась интегральная энергетическая светимость АЧТ?

Ответ: в 2, 44 раза.

7. На поверхность лития падает монохроматический свет (λ = 3100 А). Чтобы прекратить фотоэффект нужно приложить задерживающую разность потенциалов не менее 1, 7 В. Определить работу выхода.

Ответ: А_вых = 2, 3 эВ

8. Определить: 1) частоту вращения электрона, находящегося на первой боровской орбите; 2) эквивалентный ток.

Ответ: 6, 58∙ 10¹⁵ Гц; 1, 06 мА.

9. Определить длину волны де Бройля протона, если его скорость 1000 км/с.

Ответ: 0, 4 нм.

10. Определить период полураспада радиоактивного изотопа, если 5/8 начального количества ядер этого изотопа распалось за 849 с.

Ответ: 10 мин.

11. Удельная энергия связи ядра Be равна 6, 93 МэВ. Найти массу этого изотопа.

Ответ: 10, 01210 а.е.м.

ВАРИАНТ 37

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом. Радиусы двух темных соседних колец в отраженном свете равны 1, 7 и 1, 83 мм. Найти длину волны света, если радиус кривизны линзы 0, 8 м.

Ответ: 0, 6 мкм.

2. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей длиной волны 0, 5 мкм перпендикулярно помещалась тонкая стеклянная пластинка с показателем преломления 1, 4, вследствие чего центральная светлая полоса смещалась в положение, перво­начально занятое третьей светлой полосой (не считая центральной). Какова толщина пластинки.

Ответ: 3, 75 мкм.

3. Сравнить разрешающие способности двух дифракционных решеток, если одна из них имеет 420 штрихов на 1 мм при ширине 2 см, а вторая содержит 700 штрихов на 1 мм при ширине ре­шетки 4, 8 см.

Ответ: 1/4.

4. На диафрагму с круглым отверстием падает нормально параллельный пучок монохроматического света (λ = 6·10^{-7 м). На экране} наблюдается дифракционная картина. При каком наибольшем расстоянии между диафрагмой и экраном в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно? Диаметр отверстия равен 1, 96 мм.

Ответ: r = 0, 8 м.

5. Угол между плоскостями поляризатора и анализатора равен 45°. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, проходящего через анализатор, если угол увеличить до 60°?

Ответ: в 2 раза.

6. Длина волны максимума спектральной плотности энергетической светимости АЧТ уменьшилась от 1 мкм в 1, 19 раза. Как при этом изменилась интегральная энергетическая светимость АЧТ?

Ответ: в 2 раза.

7. На платиновую пластинку падают ультрафиолетовые лучи. Для прекращения фотоэффекта нужно приложить задерживающую разность потенциалов 3, 7 В. Если платиновую пластинку заменить пластинкой из другого металла, то задерживающую разность потенциалов нужно увеличить до 6 В. Определить работу выхода электронов с поверхности этой пластинки.

Ответ: А_вых = 4 эВ.

8. Определить работу, которую необходимо совершить, чтобы удалить электрон со второй боровской орбиты атома водорода за пределы притяжения его ядром.

Ответ: 5, 45·10^-19 Дж.

9. Электрон движется со скоростью 2·10⁵ км/с. Определить длину волны де Бройля, учитывая релятивистский эффект.

Ответ: 2, 7·10^{-12 м}.

10. В свинцовой капсуле находится 4, 5·10¹⁸ атомов радия. Определить начальную активность радия, если его период полураспада 1620 лет.

Ответ: 61 МБк.

11. Найти удельную энергию связи (т.е. энергию, приходящуюся на один нуклон) в ядрах H, U.

Ответ: 7, 08; 7, 63 МэВ.

ВАРИАНТ 38

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом длиной волны 0, 55 мкм. Радиусы двух светлых соседних колец в отраженном свете равны 1, 44 и 1, 7 мм. Найти радиус кривизны линзы.

Ответ: 1, 5 м.

2. Какова разность хода лучей в опыте Юнга, которые интерферируют между собой на расстоянии 5 мм от центрального максимума на экране. Расстояние между щелями 1 мм, расстояние до экрана 3 м.

Ответ: 1, 7 мкм.

3. Определить ширину дифракционной решетки, которая позволила бы разрешить в спектре третьего порядка две линии натрия длиной волны 5, 89·10^{-7 м и 5, 896}·10^{-7 м. Постоянная} решетки 5· 10^{-3 мм.}

Ответ: 1, 63 мм.

4. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии 4 м от точечного источника монохроматического света (λ = 5·10^{-7 м). По}средине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием радиусом 10^{-3 м}. Сколько зон Френеля ук­ладывается в отверстие диафрагмы? Каким будет центр дифрак­ционной картины на экране: темным или светлым?

Ответ: 1) 2 зоны; 2) темным.

5. Во сколько раз ослабляется свет, проходящий через два николя, плоскости поляризации которых составляют угол 30˚, если в каждом из николей в отдельности теряется 10 % падающего на него светового потока?

Ответ: в 3, 3 раза.

6. При какой температуре АЧТ максимум его излучения соответствует максимуму чувствительности глаза? Может ли быть таким источником лампа накаливания или дуга? Почему в светотехнике излучение такого тела называют «белым светом»?

Ответ: 5200 К.

7. На цинковую пластинку падает монохроматический свет длиной волны 2200 А. Определить максимальную скорость фотоэлектронов.

Ответ: υ = 7, 6·10⁵ м/с.

8. Определить максимальную и минимальную энергии фотона в видимой серии спектра водорода.

Ответ: 3, 41; 1, 89 эВ.

9. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля была равна 0, 1 нм?

Ответ: 150 В.

10. Ионизационные счетчики Гейгера-Мюллера имеют и в отсутствие радиоактивного препарата определенный фон. Присутствие фона может быть вызвано космическим излучением или радиоактивными загрязнениями. Какому количеству радона соответству­ет фон, дающий один отброс счетчика за секунду? Период полураспада радона 3, 82 суток.

Ответ: 3, 5·10^{-20 кг.}

11. Изменение массы при образовании ядра N равно 0, 12396 а.е.м. Найти массу атома.

Ответ: 15, 00011 а.е.м.

ВАРИАНТ 39

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается белым светом, падающим нормально. Найти радиус пятого желтого кольца (λ = 0, 58 мкм) в проходящем свете, если радиус кривизны линзы 3 м.

Ответ: 2, 95 мм.

2. Какова разность хода лучей в опыте Юнга, которые интерферируют между собой на расстоянии 5 мм от центрального максимума на экране. Расстояние между щелями 0, 5 мм, расстояние до экрана 1 м.

Ответ: 2, 5 мкм.

3. Каково должно быть наименьшее число штрихов дифракционной решетки, чтобы она могла разрешить в первом порядке две спектральные линии с длинами волн 4, 752·10^{-7 м и 4, 748}·10^{-7 м?}

Ответ: 1187.

4. На щель шириной 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ = 5, 89·10^{-7 м.} Найти углы, в направлении которых будут наблюдаться минимумы света.

Ответ: φ ₁ = 17° 8'; φ ₂ = 36° 5'; φ ₃ = 62°.

5. Предельный угол полного внутреннего отражения от некоторого вещества

равен 45°. Чему равен для этого вещества угол полной поляризации?

Ответ: 54, 75°.

6. Максимальная спектральная плотность энергетической светимости АЧТ равна 2160 Вт/(см²·мкм). Рассчитать температуру и длину волны максимума излучения АЧТ.

Ответ: 4400 К, λ = 0, 66 мкм.

7. Какова должна быть длина волны ультрафиолетовых лучей, падающих на поверхность металла, чтобы скорость фотоэлектронов была равна 10⁷ м/с. Работой выхода пренебречь.

Ответ: λ = 43, 6 А

8. Определить длину волны, соответствующую второй спектральной линии в серии Пашена.

Ответ: 1, 28 мкм.

9. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на ней для атома водорода.

Ответ: 2, 11·10^{-10 м; 1, 1·106} м/с.

10. Период полураспада радона составляет 3, 7 суток. Во сколько раз уменьшится радиоактивность радона за два дня?

Ответ: в 1, 45 раз.

11. Определить энергию, освобождающуюся в водородной бомбе при синтезе

1 кг гелия.

Ответ: 4, 42·10¹⁴ Дж.

ВАРИАНТ 40

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается белым светом, падающим нормально. Найти радиус третьего фиолетового кольца (λ = 0, 39 мкм) в отраженном свете, если радиус кри­визны линзы 2 м.

Ответ: 1, 4 мм.

2. На сколько отличается показатель преломления хлора от единицы, если при помещении трубки с хлором длиной 2, 3 см на пути одного из лучей в опыте Юнга, интерференционная картина смещается на 30 полос. Длина волны света 0, 6 мкм.

Ответ: 7, 73·10 ^-4.