Файл: Колебания и волны. Волновая оптика. Элементы квантовой механики, атома и атомного ядра Сборник заданий для специальностей псжд, эжд, содп.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 129
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете равно 0,5 мм. Определить угол между поверхностями клина.
6. Длины волн и , соответствующие максимумам спектральной плотности энергетической светимости в спектре двух абсолютно черных тел, различаются на . Определить температуру второго тела , если температура первого .
7. Найти наибольшую и наименьшую длины волн в первой инфракрасной серии спектра водорода (серия Пашена).
8. Какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 100 до 50 пм?
9. Электрон находится в потенциальном ящике шириной . С какого уровня дискретность энергетического спектра (разность соседних энергетических уровней) этой частицы не будет превышать 9,6 эВ?
10. Число радиоактивных атомов изотопа уменьшилось на 13% в течение одних суток. Определить период полураспада .
Вариант 5
1. Материальная точка массой движется под действием силы (мН), где Определите максимальную кинетическую энергию материальной точки.
2. Амплитуда затухающих колебаний маятника за уменьшилась в 2 раза. Определить коэффициент затухания .
3. Материальная точка участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях одинаковой частоты и с одинаковой начальной фазой . Амплитуды этих колебаний равны
и . Чему равна амплитуда результирующего колебания? Найти траекторию движения точки.
4. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью и конденсатора емкостью . Конденсатор зарядили до напряжения , и он начинает разряжаться. Каким будет ток в момент, когда энергия контура окажется поровну распределенной между электрическим и магнитным полем?
5. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок света с длиной волны . Дифракционная картина наблюдается на экране, удаленном от решетки на расстояние 1 м. Расстояние между двумя максимумами интенсивности первого порядка равно 20 см. Определите постоянную дифракционной решетки.
6. Частота излучения абсолютно черного тела уменьшилась в 3 раза. Найти конечную температуру этого тела, если известно, что она уменьшилась на 600 К при уменьшении частоты.
7. Вычислить круговую частоту обращения электрона на второй боровской орбите иона гелия .
8. Вычислить дебройлевские, длины волн протона и атома урана, если известно, что их кинетические энергии равны 100 эВ.
9. Электрон находится на втором энергетическом уровне в прямоугольном потенциальном ящике с непроницаемыми стенками. Энергия частицы в ящике равна 6,05·10-18 Дж. Определить ширину потенциального ящика.
10. Во сколько раз уменьшится активность иода-124 спустя 12 суток? Период полураспада иода-124 равен 4 суткам.
Вариант 6
1. Груз, подвешенный к упругой пружине, колеблется по вертикали с амплитудой Определить жесткость пружины, если известно, что максимальная кинетическая энергия груза С какой частотой происходят колебания? Чему равна максимальная сила, действующая на груз? Масса груза
2. Тело массой совершает затухающие колебания и за время
теряет своей энергии. Чему равен коэффициент сопротивления движению ?
3. Точка одновременно участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых . Найти траекторию движения точки, начертить её и указать направление движения.
4. Амплитуда силы тока увеличилась в 3 раза при увеличении амплитуды напряжения на конденсаторе колебательного контура на Определить амплитуду напряжения до и после его увеличения. Активное напряжение считать пренебрежимо малым.
5. На дифракционную решетку, имеющую 500 щелей на одном миллиметре ширины, нормально падает свет от разрядной трубки, наполненной гелием. Найти: 1) наибольший порядок дифракционного максимума, который дает эта решетка для фиолетового участка спектра с длиной волны ; 2) длину волны в спектре второго порядка, на которую накладывается синяя линия
спектра третьего порядка.
6. Максимальная спектральная плотность энергетической светимости абсолютно черного тела равна 2160 Вт/(см2·мкм). Рассчитать температуру и длину волны максимума излучения этого тела.
7. Вычислить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на первый.
8. Вычислить скорость электрона, дебройлевская длина волны которого такая же, как нейтрона, движущегося со средней тепловой энергией при температуре 0 ⁰C.
9. В одномерном потенциальном ящике шириной находится протон. Вычислить вероятность нахождения протона на первом энергетическом уровне в интервале , равноудаленном от стенок ящика.
10. Активность некоторого препарата уменьшилась в 2,5 раза за 7 суток. Определить период полураспада этого препарата.
Вариант 7
1. Маятниковые часы, точно идущие на уровне моря, подняты на высоту
На сколько отстанут они за время
? Средний радиус Земли Маятник считать математическим.
2. Период затухающих колебаний , логарифмический декремент затухания , начальная фаза равна нулю. Смещение точки в момент времени составляет . Записать уравнение движения этого колебания
3. Материальная точка одновременно участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях . Найти траекторию движения точки, начертить её и указать направление движения.
4. Амплитудное значение напряжения на конденсаторе колебательного контура равно , а амплитуда силы тока в катушке Определить силу тока и напряжение в тот момент, когда энергия электрического поля конденсатора составляет три четверти энергии магнитного поля катушки.
5. Определить длину волны монохроматического света, падающего нормально на дифракционную решетку с периодом , если угол между направлениями на максимумы первого и второго порядков .
6. Как изменяются максимум излучения и энергетическая светимость абсолютно черного тела, если его температура увеличится от 27 до 37 ⁰С?
7. Определить наибольшее и наименьшее значения энергии фотона водорода в ультрафиолетовой серии спектра (серия Лаймана).
8. Электрон обладает кинетической энергией . Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия электрона возрастет вдвое?
9. При какой ширине одномерного прямоугольного ящика дискретность энергетического спектра (разность соседних энергетических уровней) электрона уже для первых уровней становится сравнимой с его средней кинетической энергией при обычной температуре (около 300 К)?
10. Определить постоянную распада некоторого радиоактивного вещества, если известно, что за час интенсивность испускаемого им β-излучения уменьшилась на 10%.
Вариант 8
1. Математический маятник состоит из шарика массой подвешенного на нити длиной . Определить наименьшую силу натяжения нити, если шарик проходит через положение равновесия со скоростью .
2. Добротность колебательного контура . Во сколько раз отличается частота свободных затухающих колебаний от собственной частоты колебательного контура.
3. Даны два гармонических колебания:
Сложить эти колебания методом векторных диаграмм и записать уравнение результирующего колебания.
4. В колебательном контуре с индуктивностью и емкостью
сила тока достигает максимального значения . Найти максимальное значение напряжения на конденсаторе и значение напряжения при силе тока .
5. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность плоскополяризованного света после прохождения сквозь анализатор, если угол между плоскостями поляризации света и анализатора равен 45⁰, а потери света при прохождении через анализатор составляют 10%?
6. Какую энергетическую светимость имеет абсолютно черное тело, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны ?
7. Вычислить длину волны, которую испускает ион гелия при переходе электрона со второго энергетического уровня на первый. Сделать такой же расчет для иона лития .
8. Сколько длин волн де Бройля электрона уложится на третьей орбите однократно ионизованного возбужденного атома гелия?
6. Длины волн и , соответствующие максимумам спектральной плотности энергетической светимости в спектре двух абсолютно черных тел, различаются на . Определить температуру второго тела , если температура первого .
7. Найти наибольшую и наименьшую длины волн в первой инфракрасной серии спектра водорода (серия Пашена).
8. Какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 100 до 50 пм?
9. Электрон находится в потенциальном ящике шириной . С какого уровня дискретность энергетического спектра (разность соседних энергетических уровней) этой частицы не будет превышать 9,6 эВ?
10. Число радиоактивных атомов изотопа уменьшилось на 13% в течение одних суток. Определить период полураспада .
Вариант 5
1. Материальная точка массой движется под действием силы (мН), где Определите максимальную кинетическую энергию материальной точки.
2. Амплитуда затухающих колебаний маятника за уменьшилась в 2 раза. Определить коэффициент затухания .
3. Материальная точка участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях одинаковой частоты и с одинаковой начальной фазой . Амплитуды этих колебаний равны
и . Чему равна амплитуда результирующего колебания? Найти траекторию движения точки.
4. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью и конденсатора емкостью . Конденсатор зарядили до напряжения , и он начинает разряжаться. Каким будет ток в момент, когда энергия контура окажется поровну распределенной между электрическим и магнитным полем?
5. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок света с длиной волны . Дифракционная картина наблюдается на экране, удаленном от решетки на расстояние 1 м. Расстояние между двумя максимумами интенсивности первого порядка равно 20 см. Определите постоянную дифракционной решетки.
6. Частота излучения абсолютно черного тела уменьшилась в 3 раза. Найти конечную температуру этого тела, если известно, что она уменьшилась на 600 К при уменьшении частоты.
7. Вычислить круговую частоту обращения электрона на второй боровской орбите иона гелия .
8. Вычислить дебройлевские, длины волн протона и атома урана, если известно, что их кинетические энергии равны 100 эВ.
9. Электрон находится на втором энергетическом уровне в прямоугольном потенциальном ящике с непроницаемыми стенками. Энергия частицы в ящике равна 6,05·10-18 Дж. Определить ширину потенциального ящика.
10. Во сколько раз уменьшится активность иода-124 спустя 12 суток? Период полураспада иода-124 равен 4 суткам.
Вариант 6
1. Груз, подвешенный к упругой пружине, колеблется по вертикали с амплитудой Определить жесткость пружины, если известно, что максимальная кинетическая энергия груза С какой частотой происходят колебания? Чему равна максимальная сила, действующая на груз? Масса груза
2. Тело массой совершает затухающие колебания и за время
теряет своей энергии. Чему равен коэффициент сопротивления движению ?
3. Точка одновременно участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых . Найти траекторию движения точки, начертить её и указать направление движения.
4. Амплитуда силы тока увеличилась в 3 раза при увеличении амплитуды напряжения на конденсаторе колебательного контура на Определить амплитуду напряжения до и после его увеличения. Активное напряжение считать пренебрежимо малым.
5. На дифракционную решетку, имеющую 500 щелей на одном миллиметре ширины, нормально падает свет от разрядной трубки, наполненной гелием. Найти: 1) наибольший порядок дифракционного максимума, который дает эта решетка для фиолетового участка спектра с длиной волны ; 2) длину волны в спектре второго порядка, на которую накладывается синяя линия
спектра третьего порядка.
6. Максимальная спектральная плотность энергетической светимости абсолютно черного тела равна 2160 Вт/(см2·мкм). Рассчитать температуру и длину волны максимума излучения этого тела.
7. Вычислить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на первый.
8. Вычислить скорость электрона, дебройлевская длина волны которого такая же, как нейтрона, движущегося со средней тепловой энергией при температуре 0 ⁰C.
9. В одномерном потенциальном ящике шириной находится протон. Вычислить вероятность нахождения протона на первом энергетическом уровне в интервале , равноудаленном от стенок ящика.
10. Активность некоторого препарата уменьшилась в 2,5 раза за 7 суток. Определить период полураспада этого препарата.
Вариант 7
1. Маятниковые часы, точно идущие на уровне моря, подняты на высоту
На сколько отстанут они за время
? Средний радиус Земли Маятник считать математическим.
2. Период затухающих колебаний , логарифмический декремент затухания , начальная фаза равна нулю. Смещение точки в момент времени составляет . Записать уравнение движения этого колебания
3. Материальная точка одновременно участвует в двух взаимно перпендикулярных колебаниях . Найти траекторию движения точки, начертить её и указать направление движения.
4. Амплитудное значение напряжения на конденсаторе колебательного контура равно , а амплитуда силы тока в катушке Определить силу тока и напряжение в тот момент, когда энергия электрического поля конденсатора составляет три четверти энергии магнитного поля катушки.
5. Определить длину волны монохроматического света, падающего нормально на дифракционную решетку с периодом , если угол между направлениями на максимумы первого и второго порядков .
6. Как изменяются максимум излучения и энергетическая светимость абсолютно черного тела, если его температура увеличится от 27 до 37 ⁰С?
7. Определить наибольшее и наименьшее значения энергии фотона водорода в ультрафиолетовой серии спектра (серия Лаймана).
8. Электрон обладает кинетической энергией . Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия электрона возрастет вдвое?
9. При какой ширине одномерного прямоугольного ящика дискретность энергетического спектра (разность соседних энергетических уровней) электрона уже для первых уровней становится сравнимой с его средней кинетической энергией при обычной температуре (около 300 К)?
10. Определить постоянную распада некоторого радиоактивного вещества, если известно, что за час интенсивность испускаемого им β-излучения уменьшилась на 10%.
Вариант 8
1. Математический маятник состоит из шарика массой подвешенного на нити длиной . Определить наименьшую силу натяжения нити, если шарик проходит через положение равновесия со скоростью .
2. Добротность колебательного контура . Во сколько раз отличается частота свободных затухающих колебаний от собственной частоты колебательного контура.
3. Даны два гармонических колебания:
Сложить эти колебания методом векторных диаграмм и записать уравнение результирующего колебания.
4. В колебательном контуре с индуктивностью и емкостью
сила тока достигает максимального значения . Найти максимальное значение напряжения на конденсаторе и значение напряжения при силе тока .
5. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность плоскополяризованного света после прохождения сквозь анализатор, если угол между плоскостями поляризации света и анализатора равен 45⁰, а потери света при прохождении через анализатор составляют 10%?
6. Какую энергетическую светимость имеет абсолютно черное тело, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны ?
7. Вычислить длину волны, которую испускает ион гелия при переходе электрона со второго энергетического уровня на первый. Сделать такой же расчет для иона лития .
8. Сколько длин волн де Бройля электрона уложится на третьей орбите однократно ионизованного возбужденного атома гелия?