Элементы физики атомов и молекул 5 страница

3. Определить угловую дисперсию дифракционной решетки для длины волны 4, 36·10 ^{-7 м} в третьем порядке. Постоянная решетки 2·10^{-6 м.}

Ответ: 1, 97·10⁶ рад/м.

4. Радиус третьей зоны Френеля для случая плоской волны равен r₃ = 1, 23 мм. Длина волны λ = 5·10^{-7 м. Каково расстояние от вол­}новой поверхности до точки наблюдения?

Ответ: 1 м.

5. Чему равен показатель преломления стекла, если при отражении от него

света отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления 30°?

Ответ: 1, 73.

6. Приемник солнечной энергии в виде зачерненной с одной сто­роны пластины установлен на КЛА, радиус околоземной ор­биты которого небольшой в сравнении с расстоянием до Солнца. Приемник постоянно ориентируется перпендикулярно солнечным лучам. Какую установившуюся

температуру покажут приборы КЛА на солнечной стороне? (КЛА – космический летательный аппарат).

Ответ: 395 К.

7. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении γ -квантами с энергией 1, 53 МэВ (работой выхода пренебречь).

Ответ: υ = 2, 9·10⁵ м/с.

8. Максимальная длина волны спектральной водородной линии серии Лаймана равна 0, 12 мкм. Предполагая, что постоянная Ридберга неизвестна, определить максимальную длину волны линии серии Бальмера.

Ответ: 0, 65 мкм.

9. Протон обладает кинетической энергией 1 кэВ. Определить дополнитель- ную энергию, которую необходимо ему сообщить для того, чтобы длина волны де Бройля уменьшилась в три раза.

Ответ: 8·10³ эВ.

10. Вследствие радиоактивного распада уран U превращается в свинец Рb. Сколько α - и β -превращений при этом он испытывает?

Ответ: 8 и 6.

11. Вычислить энергию ядерной реакции Ве + H → Не + Li + ∆ E.

Ответ: 7, 15 МэВ.

ВАРИАНТ 41

1. Расстояние между пятым и десятым темными кольцами Ньютона в отраженном свете равно 1, 31 мм. Найти длину волны света, если радиус кривизны линзы 3 м.

Ответ: 0, 67 мкм.

2. В опыте Юнга на пути одного из лучей находится трубка с аммиаком длиной 3 см. Длина волны света 0, 5 мкм. Показатель преломления аммиака 1, 00038. Определить сколько порядков спектра пройдет через центральную точку на экране при откачке трубки.

Ответ: 23.

3. Точечный источник света (λ = 0, 5 мкм) расположен на расстоянии 1 м перед диафрагмой с круглым отверстием диаметром 2 мм. Определить расстояние от диафрагмы до точки наблюде­ния, если отверстие открывает три зоны Френеля.

Ответ: 2 м.

4. На щель падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ = 5, 89·10^{-7 м. Угол, под которым} наблюдается третий дифракционный минимум света, равен 62°. Определить ширину щели.

Ответ: 2·10 ^-6 м.

5. Луч света проходит через жидкость, налитую в стеклянный (n = 1, 5) сосуд, и отражается от дна. Отраженный луч полностью поляризован при падении его на дно сосуда под углом 42°37'. Найти: 1) показатель преломления жидкости; 2) под каким углом должен падать на дно сосуда луч света, идущий в этой жидкости, чтобы наступило полное внутреннее отражение?

Ответ: 1) 1, 63; 2) 66°.

6. При расчете излучения тела человека считают, что кожа является идеальным диффузным излучателем с эффективной поверхностью 0, 6 м², коэффициентом серости 0, 99 и температурой 32 °С. Найти R_э и λ _max.

Ответ: 485, 5 Вт/м²; 9, 5 мкм.

7. Какова должна быть плотность потока энергии, падающей на зеркальную поверхность, чтобы световое давление при перпен­дикулярном падении лучей было равно 1 мг/м².

Ответ: 1, 47 кВт/м².

8. Определить длину волны спектральной линии, соответствующей переходу электрона в атоме водорода с шестой боровской орбиты на вторую. К какой серии относится эта линия и которая она по счету?

Ответ: 0, 41 мкм.

9. Определить длины волн де Бройля α -частицы и протона, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов 1 кВ.

Ответ: 0, 32·10^-12; 0, 91·10^{-12 м.}

10. Какой химический элемент образуется после четырех α -распадов и двух β -распадов элемента Тh?

Ответ: Po.

11. Какую минимальную энергию должен иметь γ -квант для вырывания нейтрона из ядра С?

Ответ: 18, 6 МэВ.

ВАРИАНТ 42

1. Расстояние между третьим и седьмым светлыми кольцами Ньютона в отраженном свете равно 1, 44 мм. Найти радиус кри­визны линзы, если длина волны света 0, 44 мкм.

Ответ: 5 м.

2. В опыте Юнга на пути одного из лучей находится трубка с неизвестным газом. Длина трубки 3 см. На пути другого луча находится трубка с хлором.

Ее длина 2 см. Показатель преломления хлора 1, 000773. Определить показатель преломления неизвестно­го газа, если при откачке обеих трубок интерференционная кар­тина не изменяется.

Ответ: 1, 00116.

3. Определить радиус третьей зоны Френеля, если расстояния от точечного источника света (λ = 0, 6 мкм) до волновой поверхности и от волновой поверхности до точки наблюдения равны 1, 5 м.

Ответ: 1, 16 мм.

4. На щель шириной 2·10^{-5 м падает нормально параллельный пу}чок монохроматического света с длиной волны 5·10^{-7 м. Найти ширину изображения щели на экране, удаленном от щели на 1 м.}

Ответ: 5 см.

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 8 % падающего на них света. Оказалось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора, равна 9 % интенсивности естествен­ного света, падающего на поляризатор. Найти угол α.

Ответ: 62, 5°.

6. Как изменится энергетическая светимость АЧТ при увеличе­нии его температуры в 2, 3, 4, 5, 6 и 10 раз?

Ответ: 16, 81, 256, 625, 1296, 10⁴ раз.

7. Определить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона прошедшего разность потенциалов U = 9, 8 В.

Ответ: 392 нм.

8. Определить длины волн, соответствующие:

1) границе серии Лаймана; 2) границе серии Бальмера;

3) границе серии Пашена.

Ответ: 91, 364, 820 нм.

9. Электрон обладает кинетической энергией 1, 02 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия электрона уменьшится вдвое?

Ответ: в 1, 6 раза.

10. Чему равна удельная активность изотопа U, если его период полураспада равен 4, 5·10⁹ лет? Удельной активностью называется число распадов в 1 с на 1 г вещества.

Ответ: 1, 24·10⁴ расп./с·г.

11. Найти удельную энергию связи (т. е. энергию, приходящуюся на один нуклон) в ядрах Не, Рb. Массы изотопов гелия и свинца равны соответственно 4, 00388 и 206, 03775 а.е.м.

Ответ: 5, 61; 7, 89 МэВ.

ВАРИАНТ 43

1. Найти расстояние между восьмым и пятнадцатым темными кольцами Ньютона в отраженном свете, если расстояние между третьим и двенадцатым 3 мм.

Ответ: 1, 8 мм.

2. Чему равно расстояние между, двумя максимумами интенсивностей светлых полос длинами волн 0, 5 и 0, 6 мкм в первом интерференционном порядке в опыте Юнга. Расстояние между щелями 2 мм, а до экрана – 3 м.

Ответ: 0, 15 мм.

3. На диафрагму с круглым отверстием диаметром 5 мм падает нормально параллельный пучок света с длиной волны 0, 6 мкм. Определить расстояние от точки наблюдения до отверстия, если отверстие открывает:

1) две зоны Френеля; 2) три зоны Френеля.

Ответ: 5, 21 м; 3, 47 м.

4. Чему равна постоянная дифракционной решетки, если для того, чтобы увидеть красную линию (λ = 7·10^{-7 м) в спектре второго} порядка, зрительную трубу пришлось установить под углом 30° к оси коллиматора? Какое число штрихов нанесено на 1 см длины этой решетки? Свет падает на решетку нормально.

Ответ: d = 2, 8·10^{-6 м;} N₀ = 3570 см.¹

5. Предельный угол полного внутреннего отражения пучка света на границе кристалла каменной соли с воздухом равен 40, 5°. Оп­ределить угол Брюстера при падении света из воздуха на поверхность этого кристалл и скорость света в нем.

Ответ: 57°; 1, 94 ·10⁸ м/с.

6. Какова относительная погрешность при расчете мощности светимости АЧТ температурой 1727°С, если не учитывать температуру окружающей его среды (фона) 300 К и считать, что среда обладает свойством АЧТ.

Ответ: 0, 05 %.

7. Давление монохроматического света (λ = 6000 А) на черную поверхность, расположенную перпендикулярно к падающим лу­чам, равно 10^-6 дин/см². Сколько фотонов падает в 1 с на 1 см² этой поверхности.

Ответ: 9 ·10⁵ фотонов/см² · с.

8. Атом водорода находится в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n = 4. Определить возможные спектральные линии в спектре водорода, появляющиеся при переходе атома из возбужденного состояния в основное.

Ответ: 121; 102; 97; 654; 485; 1870 нм.

9. Кинетическая энергия электрона равна удвоенному значению его энергии покоя (2·m₀с²). Вычислить длину волны де Бройля для такого электрона.

Ответ: 853 нм.

10. Определить число атомов урана U, распавшихся в течение года, если первоначальная масса урана 1 кг. Вычислить постоян­ную распада, если период полураспада 4, 5 ·10⁹ лет.

Ответ: 4, 92·10^-18 с^-1

11. Вычислить энергию ядерной реакции Li + Н → 2 Не + ∆ E.

Ответ: 17, 35 МэВ.

ВАРИАНТ 44

1. Найти расстояние между пятым и десятым светлыми кольцами Ньютона в отраженном свете, если расстояние между десятым и пятнадцатым 2 мм.

Ответ: 2, 63 мм.

2. Оценить во сколько раз отличается ширина (в мм) спектра на экране в опыте Юнга во втором порядке от ширины в первом порядке при облучении щелей немонохроматическим светом. Считать, что эти порядки различимы.

Ответ: больше в 2 раза.

3. Определить радиус третьей зоны Френеля для случая плоской волны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения равно 1, 5 м. Длина волны 0, 6 мкм.

Ответ: 1, 64 м.

4. На щель падает нормально параллельный пучок монохроматического света длиной волны λ. Ширина щели равна 6λ. Под каким углом будет наблюдаться третий дифракционный минимум света.

Ответ: 30°.

5. Луч света проходя через жидкость, налитую в стеклянный (n = 1, 5) сосуд, отражается от дна, причем отраженный луч пол­ностью поляризован при падении его на дно сосуда под углом 41°.

Найти:

1) показатель преломления жидкости;

2) под каким углом должен падать на дно сосуда луч света, идущий в этой жидкости, чтобы наступило полное внутреннее отражение?

Ответ: 1) 1, 73, 2) 60° 7'.

6. При какой температуре среды относительная погрешность в определении интегральной энергетической светимости АЧТ температурой 2889 °С составит не более 1 %, если излучение среды близко к излучению АЧТ?

Ответ: 1000 К.

7. На идеально отражающую плоскую поверхность нормально падает монохроматический свет с длиной волны λ = 0, 55 мкм. Поток излучения составляет 0, 45 Вт.

Определить:

1) число фотонов, падающих на поверхность за время t = 3 с;

2) силу давления, испытываемую этой поверхностью.

Ответ: 1) 3, 73·10¹⁸; 2) 3 нПа.

8. Определить 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.

Ответ: 124 нм.

9. Найти длину волны де Бройля для электронов, прошедших разность потенциалов 1 В, 100 В, 1000 В.

Ответ: 0, 0388 нм.

10. Нормальный радиоактивный фон воздуха составляет n_н = 10^-10 Кюри/м³. Какое количество радиоактивного стронция Sr⁸⁹ (период полураспада 53 дня) достаточно добавить в 1 м³ воздуха, чтобы концентрация достигла предельно допустимой для живой ткани величины n_д = 10^-9 Кюри/м³?

Ответ: 3, 26·10^{-17 кг.}

11. Какую минимальную энергию надо затратить для разделения ядра С на три равные части?

Ответ: 7, 26 МэВ.

ВАРИАНТ 45

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается светом с двумя компонентами: синим (длина волны 0, 45 мкм) и зеленым (длина волны 0, 5 мкм). Какое по порядку светлое зеленое кольцо совпадает со следующим синим. Кольца наблюдаются в прохо­дящем свете.

Ответ: 9.

2. Определить максимум или минимум интенсивности будет наблюдаться в точке А экрана в интерференционной схеме, изображенной на рисунке. (d = 1 мм, l = 2 м, λ = 0, 5·10^{-6 м).}

Ответ: минимум.

3. Определить радиус четвертой зоны Френеля, если радиус второй зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 2 мм.

Ответ: 2, 83 мм.

4. Сколько штрихов на 1 мм длины имеет дифракционная решетка, если зеленая линия ртути (λ = 5, 46·10^{-7 м) в спектре первого порядка наблюдается под углом 19°8'?}

Ответ: 600 мм.¹

5. Угол между плоскостями поляризатора и анализатора равен 30°. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, проходящего через анализатор, если угол увеличить до 45°?

Ответ: в 1, 5 раза.

6. При номинальном напряжении сети температура вольфрамовой нити накала лампы 2500 К. Из-за колебаний напряжения в сети температура изменяется на ±100 К.

Во сколько раз при этом изменяется интегральная энергетическая светимость?

Ответ: 1, 17 и 0, 85.

7. Максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из ме­талла при

облучении его γ -квантами, равна 2, 91·10⁸ м/с. Опреде­лить энергию γ -квантов (работой выхода пренебречь).

Ответ: 1, 59 МэВ.

8. Пользуясь теорией Бора, определить для двукратно ионизированного атома лития (Li⁺⁺) радиус первой боровской орбиты.

Ответ: 1, 76 нм.

9. Электрон, начальной скоростью которого можно пренебречь, прошел ускоряющую разность потенциалов 51 В. Найти длину волны де Бройля электрона.

Ответ: 171·10^-3 нм.

10. Первоначальная масса радона 1 кг. Вычислить начальную активность радона и его активность через сутки. Период полураспада радона 3, 82 суток.

Ответ: 1, 26·10¹⁸ расп./с; 10^-18 расп./с.

11. На какую величину различаются удельные энергии связи в ядрах Li и Na

Ответ: 1, 3 МэВ.

ВАРИАНТ 46

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается светом с двумя компонентами: красным (длина волны 0, 68 мкм) и желтым (длина волны 0, 56 мкм). Определить какое по порядку крас­ное светлое кольцо соответствует семнадцатому желтому. Кольца наблюдаются в проходящем свете.

Ответ: 14.

2. Определить максимум или минимум интенсивности будет наблюдаться в точке А экрана в интерференционной схеме, изображенной на рисунке. (d=1, 7 мм; l=3 м; λ = 0, 5·10^{-6 м})

Ответ: максимум.

3. Определить радиус первой зоны Френеля, если расстояние от точечного источника света (λ = 0, 5 мкм) до зонной пластинки и от пластинки до листа наблюдения равны 1 м.

Ответ: 0, 5 мм.

4. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. Угол дифракции для натриевой линии (λ = 5, 89·10^{-7 м) в спектре} первого порядка был найден 17° 8'. Некоторая линия дает в спек­тре второго порядка угол дифракции, равным 24° 12'. Найти длину волны этой линии и число штрихов на 1 мм решетки.

Ответ: λ = 4, 099·10^{-7 м;} N₀ = 500 мм.¹

5. Интенсивность естественного света, прошедшего через два николя, умень- шилась в 8 раз. Пренебрегая поглощением сета, опре­делить угол между главными плоскостями николей.

Ответ: 60°.

6. Чему равна энергия, излучаемая АЧТ с площади 1 м² при тем­пературе 1 К?

Ответ: σ.

7. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, если фотон прекращается при приложении задерживающего напряжения U₀ = 3, 7 В.

Ответ: 1, 14·10⁶ м/с.

8. Пользуясь теорией Бора, определить для двукратно ионизованного атома лития (Li⁺⁺) первый потенциал возбуждения и потен­циал ионизации.

Ответ: 91, 5; 122, 5 В.

9. Электрон, начальной скоростью которого можно пренебречь, прошел ускоряющую разность потенциалов 510 кВ. Найти длину волны де Бройля для электрона.

Ответ: 1, 4·10^-3 нм.

10. Первоначальная масса урана U равна 1 кг. Вычислить начальную активность урана и его активность через 1 млн лет, если период полураспада этого изотопа 4, 5·10⁹ лет.

Ответ: 1, 2·10⁴ расп./с; = 1, 2·10⁴ расп./c.

11. Найти дефект массы для ядер Li и вычислить удельную энергию связи.

Ответ: 0, 0421 а.е.м.; 5, 602 МэВ.

ВАРИАНТ 47

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматичес- ким светом длиной волны 0, 6 мкм. Найти толщину воздушного зазора между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается пятое темное кольцо в отраженном свете.

Ответ: 1, 5 мкм.

2. В опыте с интерферометром Майкельсона для смещения интерференцион- ной картины на 500 полос потребовалось переместить зеркало на 0, 161 мм. Найти длину волны падающего света.

Ответ: 0, 64 мкм.

3. На зонную пластинку падает плоская монохроматическая волна (λ = 0, 5 мкм). Определить радиус первой зоны Френеля, если расстояние от зонной пластинки до места наблюдения 1 м.

Ответ: 707 мкм.

4. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. На какую линию в спектре третьего порядка накладывается красная линия гелия (λ = 6, 7·10⁷ м) спектра второго порядка.

Ответ: 4, 47·10^{-7 м}, синяя.

5. Во сколько раз ослабляется свет, проходя через два николя, плоскости поляризации которых составляют угол 60°, если в каждом из николей в отдельности теряется 8 % падающего на него светового потока?

Ответ: в 9, 45 раза.

6. Какую энергию теряет за счет излучения АЧТ с площадью 1 м², если его температура на 1 °С выше температуры среды, равной 27°С?

Ответ: 6 Вт.

7. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определить минимальное значение энергии фотона, вы­зывающего фотоэффект.

Ответ: 2, 48 эВ.

8. Пользуясь теорией Бора, определить для двукратно ионизованного атома

лития (Li⁺⁺) длину волны линии, возникающей при переходе из первого возбужденного состояния в основное. Ответ: 13, 5 нм.

9. Вычислить длину волны де Бройля для электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов 22, 5 В.

Ответ: 0, 258 нм.

10. Начальная активность радиоактивного препарата 450 расп./мин. Определить его активность по истечении промежутка времени, равного половине периода полураспада.

Ответ: 319 расп./мин.

11. Найти дефект массы для ядер Со и вычислить дефект массы на один нуклон.

Ответ: 0, 5554; 9, 4133·10^-3 а.е.м.

ВАРИАНТ 48

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом длиной волны 0, 55 мкм. Найти толщину воздушного зазора между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается четвертое светлое кольцо в отраженном свете.

Ответ: 0, 96 мкм.

2. В опыте с интерферометром Майкельсона для смещения интерференцион- ной картины на 300 полос потребовалось переместить зеркало на 0, 074 мм. Найти длину волны падающего света.

Ответ: 0, 49 мкм.

3. Дифракция наблюдается на расстоянии 1 м от точечного источника монохроматического света (λ = 0, 5 мкм). Посередине между источником света и экраном находится диафрагма с круглым отверстием. Определить радиус отверстия, при котором центр дифракционных колец на экране является наиболее темным.

Ответ: 0, 5 мм.

4. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от
разрядной трубки. Чему должна быть равна постоянная дифракционной решетки, чтобы в направлении 41° совпадали максимумы двух линий: λ ₁ = 6, 563·10^{-7 м;} λ ₂ = 4, 102·10^{-7 м?}

Ответ: 5·10^{-6 м.}

5. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, поставленные так, что угол между их главными, плоскостями равен α = 60°. Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают 5 % падающего на них света. Определить во сколько раз уменьшится интенсивность луча, вышедшего из анализатора.

Ответ: в 9, 88 раза.

6. Определить энергетическую светимость и лучистый поток полного излучателя Государственного первичного эталона канделы. Площадь выходного отверстия эталона 0, 5305 мм², а тем­пература плавления платины 2042 К.

Ответ: 98, 6·10⁴ Вт/м²; 52, 26· 10^-2 Вт.

7. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задержи- ваются при приложении обратного напряжения U₀ = 3 В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света ν = 6·10¹⁴ с^-1.

Определить: 1) работу выхода; 2) частоту применяемого облучения.

Ответ: 2, 48 эВ; 1, 32·10¹⁵ с^-1

8. Вычислить силу притяжения между электроном и ядром атома водорода в основном состоянии. Во сколько раз эта сила больше силы всемирного тяготения между электроном и протоном на таком же расстоянии?

Ответ: 82 нН; 2, 3·10³⁹.

9. Вычислить длину волны де Бройля для протона, движущегося со скоростью v = 0, 6 с (с – скорость света в вакууме).

Ответ: 1, 76·10^{-15 м.}

10. За один год начальное количество атомов радиоактивного изотопа уменьшилось в три раза. Во сколько раз оно уменьшится за два года?

Ответ: в 9 раз.

11. На какую величину отличаются удельные энергии связи ядер U и U?

Ответ: 0, 082 МэВ.

ВАРИАНТ 49

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом длиной волны 0, 5 мкм, падающим нормально. Пространство между линзой и пластинкой заполнено водой. Определить толщину слоя воды в месте, где наблюдается пятое светлое кольцо в отраженном свете. Коэффициент преломления воды – 1, 33 – меньше коэффициента преломления стекла.

Ответ: 0, 85 мкм.

2. Для измерения показателя преломления аммиака в одно из плеч интерферометра Майкельсона поместили трубку с газом длиной 14 см. При этом интерференционная картина сместилась на 180 полос. Найти показатель преломления аммиака, если дли­на волны 0, 59 мкм.

Ответ: 1, 00038.

3. На пути света от точечного источника (λ = 0, 6 мкм) установлен экран с круглым отверстием радиусом 0, 4 мм. Расстояние от ис­точника до экрана 1 м.

Определить расстояние от отверстия до точки экрана, лежащей на линии, соединяющей источник с центром отверстия, где наблюдается максимум освещенности.

Ответ: 36, 3 см.

4. На дифракционную решетку нормально падает пучок света. При повороте гониометра на некоторый угол в поле зрения видна линия 4, 4·10^{-4 мм в спектре третьего порядка. Будут ли видны под} этим же углом какие-либо другие спектральные линии, соответ­ствующие длинам волн, лежащим в пределах видимого спектра (от 4·10^-7 до 7·10^{-7 м)?}

Ответ: 6, 6·10^{-7 м в спектре второго порядка.}

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. Оказалось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора, равна 12 % интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Найти угол α.

Ответ: 56° 47.

6. В какой области спектра находится максимум спектральной плотности энергетической светимости излучения Государственного эталона канделы (температура затвердевания платины)?

Ответ: 1, 4 мкм.

7. Определить работу выхода электронов из вольфрама, если красная граница фотоэффекта для него λ _кр = 275 мм.

Ответ: 4, 52 эВ.

8. Определить минимальную длину волны в ультрафиолетовой серии водорода.

Ответ: 90 нм.

9. Вычислить наиболее вероятную дебройлевскую длину волны молекул азота, содержащихся в воздухе при комнатной температуре.

Ответ: 0, 34·10^{-10 м.}

10. За какое время распадается 1/4 начального количества ядер радиоактив- ного изотопа, если его период полураспада 24 ч?

Ответ: 10, 5 ч.

11. Какая энергия выделяется при синтезе 1 моля Ве?

Ответ: 3, 622·10¹² Дж.

ВАРИАНТ 50

1. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом длиной волны 0, 45 мкм, падающим нор­мально. Пространство между линзой и пластинкой заполнено водой. Определить толщину слоя воды в месте, где наблюдается третье темное кольцо в отраженном свете.

Коэффициент прелом­ления воды – 1, 33 – меньше коэффициента преломления стекла.

Ответ: 0, 51 мкм.

2. Для измерения показателя преломления хлора в одно из плеч интерферометра Майкельсона поместили трубку с газом длиной 5 см. При этом интерференционная картина сместилась на 131 полосу. Найти показатель преломления хлора, если длина волны 0, 59 мкм.

Ответ: 1, 000773.

3. На экран с круглым отверстием радиусом 1, 5 мм нормально падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 0, 5 мкм. Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии 1, 5 м от него. Определить:

1) число зон Френеля, укладывающихся в отверстии;

2) темное или светлое кольцо наблюдается в центре дифракционной картины, если в месте на­блюдения помещен экран.

Ответ: 1) 3; 2) светлое.

4. Найти наибольший порядок спектра для желтой линии натрия λ = 5, 89·10^{-7 м, если постоянная дифракционной решетки равна} 2·10 ^{-6 м}.

Ответ: k = 3.

5. Естественный свет интенсивностью Ј₀ проходит через поляризатор и анализатор, поставленные так, что угол между их главными плоскостями равен α = 30°. После прохождения через эту систему свет падает на плоское зеркало и, отразившись от него, возвращается назад и проходит через систему. Пренебрегая поглощением света, определить интенсивность света после его обратного прохождения.

Ответ: 0, 28 Ј₀.

6. Найти величину солнечной постоянной, т. е. количество лучистой энергии, посылаемой Солнцем ежесекундно через площадку в 1 м², перпендикулярную к солнечным лучам и находящуюся на таком же расстоянии от него, что и Земля. Температуру поверхности Солнца принять равной 5800 К. Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела.