Министерство цифрового развития

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

профессионального образования

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики
Межрегиональный центр переподготовки специалистов

Контрольная работа 1

по дисциплине

«Физика (часть 2)»

Выполнил: Матвеев А.А.

Группа: ИСТ-22

Вариант: 1
Проверил: Моргачев Ю.В.


Новосибирск 2023

1 - ВАРИАНТ


1. В опыте Юнга вначале рассматривается излучение с длиной волны λ1 = 0,7 мкм, а затем с λ2. Определите значение длины волны λ2, если шестая светлая полоса в первом случае совпадает с девятой темной полосой во втором случае. Рисунком поясните схему опыта Юнга, укажите на рисунке распределение интенсивности света на экране. Опыт проводится в вакууме.

Дано:



Найти:

Решение:



Где

d- Расстояние между ними

Расстояние от источника до экрана является волновым фронтом. Поэтому разность хода образуется на расстояние т.к.

Светлая полоса возникает если « » содержит целое число длины волн: - целое число.

Тёмная полоса возникает если «∆» содержит нечетное число полудлин волн;



По условию .

---

Центральную светлую полосу не будем считать. Тогда m=6. Первый минимум соответствует

9-й минимум соответствует



Если интенсивность источников равны то интенсивность света в точке наблюдения

Где, - волновой центр, оптическая разность хода.



I(x) будет изменятся по закону косинуса вокруг

X			0
I		0		0

Ответ:



2. Монохроматический свет падает нормально на щель шириной 10 мкм. За щелью находится тонкая линза с оптической силой 4Дптр. В фокальной плоскости линзы расположен экран. Найти длину волны света ????, если расстояние между симметрично расположенными минимумами второго порядка равно 6 см. Приведите рисунок для схемы установки. Изобразите дифракционную картину интенсивности света на экране. Пронумеруйте все дифракционные максимумы, которые могут быть видны на экране.

---

Дано: b=10 мкм; k=2; D=4 Дптр; x=3 см.

Найти: λ-?

Решение:



Нам нужно найти длину волны λ. Ее мы можем выразить из условия наблюдения дифракционного минимума:





Где k, порядок дифракционного минимума, у нас по условию k=2.

Фокусное расстояние линзы определим из ее оптической силы:



Из формул 2.1 и 2.2 мы можем вывести формулу для расстояния от центра дифракционной картины до минимума второго порядка:



Нам дано расстояние между симметрично расположенными минимумами второго порядка = 6 см, но для нам нужно расстояние от центра дифракционной картины до минимума второго порядка, которое исходя из рисунка является нашим катетом.

Отсюда:

Выразим из 2.3 длину волны λ:



Подставим числовые значения:



Ответ: длина волны λ = 600 нм.

3. Красная граница фотоэффекта рубидия λ0=0,81 мкм. Определить скорость фотоэлектронов при облучении рубидия монохроматическим светом с длиной волны λ=0,4 мкм. Какую задерживающую разность потенциалов Uз надо приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок? На сколько изменится задерживающая разность потенциалов ΔUз при увеличении длины волны падающего света на Δλ=200 нм? Изобразите на рисунке вольтамперную характеристику фотоэффекта (ВАХ); покажите на ВАХ ток насыщения и задерживающий потенциал.

Дано:



Найти:



Решение:

По закону Эйнштейна для фотоэффекта:



где

h - постоянная планка,

с – скорость света в вакууме,

---

– длина волны,

m – масса электрона,

– работа выхода;

Производим замену переменных и запишем формулу:







По теореме о кинетической энергии, изменение кинетической энергии равно работе электрических сил:







При увеличении длины волны на формула Эйнштейна будет таким:





Зависимость силы фототока от анодного напряжения, (



Ответ: .

4. Температура абсолютно черного тела увеличилась в 1,5 раза, в результате чего длина волны , на которую приходится максимум энергии излучения, изменилась на . Определить начальную и конечную температуру тела. Во сколько раз в результате нагревания изменилась тепловая мощность, излучаемая телом? Рисунком поясните график распределения энергии в спектре излучения абсолютно чёрного тела, укажите для данных температур положение

Дано:





Найти:



Решение:



Воспользуемся законом смещения Вина: длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности а.ч.т.

---

обратно пропорционален абсолютной температуре этого тела. Для любого а.ч.т. постоянная



По условию задачи температура абсолютно черного тела увеличилась в 1.5 раза:



Следовательно:



определяется как разница между :



Выразим :





Подставим 4.5 и 4.6 в 4.4:



Выразим температуру первого тела , для этого для начала приведем



Подставим наши данные:



Зная , мы можем найти , подставив значение в 4.3:



Согласно закону Стефана – Больцмана, энергетическая светимость R абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры.



Где – постоянная Стефана-Больцмана.

Определим, во сколько раз в результате нагревания изменилась тепловая мощность, излучаемая телом. Для этого определим отношение

---

Смотрите также файлы

• Жргізуші Армысыздар, рметті стаздар жне адірменді білім алушылар! Бгінгі Туелсіздігімізді 31 жылдыына арналан Туелсіздік азаттыым, ба кнім! атты мерекелік тарихидеби кешімізге ош келдііздер! Жргізуші1.docx

• ауіпсіздік ережесімен танысу туралы олы.docx

• Общественногосударственная подготовка.doc

• Практическая работа 3 по дисциплине Охрана труда и промышленная безопасность.docx

• Формы объективного права. Текстуальные источники права Корректно ли называть конституцию основным законом.pdf