Файл: 1. интерференция света основные формулы и законы.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.01.2024

Просмотров: 412

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

1. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА Основные формулы и законы • Скорость света в среде где – скорость света в вакууме; n- абсолютный показатель преломления среды.• Оптическая длина пути световой волны где – геометрическая длина пути световой волны в среде с показателем преломления n.• Оптическая разность хода двух световых волн • Зависимость разности фаз от оптической разности хода световых волн где λ0 – длина световой волны в вакууме.• Условие интерференционных максимумов • Условие интерференционных минимумов Координаты максимумов и минимумов интенсивности в опыте Юнга ; ,где m= 0, 1, 2…-номер интерференционной полосы, d – расстояние между двумя когерентными источниками, находящимися на расстоянии L от экрана .• Ширина интерференционной полосы Оптическая разность хода при интерференции в тонких плёнках в проходящем свете: ,в отражённом свете: где d – толщина пленки; n – ее показательпреломления;– угол падения; r – угол преломления. • Радиусы светлых колец Ньютона в отраженном свете (или темных в проходящем свете) где m – номер кольца; R – радиус кривизны линзы.• Радиусы темных колец Ньютона в отраженном свете (или светлых в проходящем свете) • В случае «просветления оптики» интерферирующие лучи в отраженном свете гасят друг друга при условии где nс – показатель преломления стекла; n – показатель преломления пленки.Задания1.1. Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1 м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной 1 см укладывается 10 темных интерференционных полос. Длина волны равна 0,7 мкм.А.0,63 мм В.0,70 мм С.0,07 мм D.0,063 мм.1.2. Две когерентные световые волны приходят в некоторую точку пространства с разностью хода 2,25 мкм. Каков результат интерференции в этой точке, если свет: а) красный (= 750 нм), б) зеленый (= 500 нм)?А.а) усиление; б) ослабление В.а) усиление; б) усилениеС.а) ослабление; б) ослабление D.а) ослабление; б) усиление.1.3. Разность хода двух интерферирующих лучей монохро­мати­ческого света 0,3. Определить разность фаз колебаний.А.108 В.18,84 рад С.1,08 D.3,14 рад.1.4. Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга равно 1 мм, расстояние от щелей до экрана 3 м, расстояние между максимумами яркости смежных интерференционных полос на экране 1,5 мм. Определить длину волны источника монохроматического света.А.500 нм В.500 мкм С.0,5 нм D.0,05 мкм.1.5. В опыте Юнга расстояние между щелями равно 1 мм, а расстояние от щелей до экрана равно 3 м. Определить: 1) положение первой светлой полосы; 2) положение третьей темной полосы, если щели освещать монохроматическим светом с длиной волны 0,5 мкм.А.1) 1,5 мм; 2) 5,25 мм В.1) 5,25 мм; 2) 1,5 мм С.1) 0,15 мм; 2) 0,525 мм D.1) 15 мм; 2) 5,25 мм.1.6. Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга равно 0,5 мм. Длина волны света равна 0,6 мкм. Определить расстояние от щелей до экрана, если ширина интерференционных полос равна 1,2 мм.А.1 м В.0,1 м С.0,01м D.10 м.1.7. Во сколько раз изменится ширина интерференционных полос на экране в опыте с зеркалами Френеля, если фиолетовый светофильтр (0,4 мкм) заменить красным (0,7 мкм).А.1,75 В.17,5 С.0,175 D.0,0175.1.8. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (=0,5 мкм) заменить красным (=0,65 мкм)?А.В 1,3 раза В.В 13 раз С.В 0,13 раза D.В 130раз.1.9. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом длиной волны 600 нм, расстояние между отверстиями 1 мм и расстояние от отверстий до экрана 3 м. Найти положение трех первых полос.А.1,8 мм; 3,6 мм; 5,4 мм В.18мм; 36 мм; 54 мм С. 0,18 мм; 0,36 мм; 0,54 мм D.1,8 см; 3,6 см; 5,4 см.1.10. В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света равно 0,5 мм, расстояние от них до экрана равно 5 м. В желтом свете ширина интерференционных полос равно 6 мм. Определить длину волны света.А.0,6мкм В.0,6 мм С.60 мкм D.60 нм.1.11*. Если в опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей поместить перпендикулярно этому лучу тонкую стеклянную пластинку (n=1,5), то центральная светлая полоса смещается в положение, первоначально занимаемое пятой светлой полосой. Длина волны света равна 0,5 мкм. 5 мкм1.12*. В опыте Юнга расстояние от щелей до экрана равно 3 м. Определить угловое расстояние между светлыми соседними полосами, если третья светлая полоса на экране отстоит от центра интерференционной картины на 4,5 мм. 5·10ˉ4 рад1.13. На стеклянный клин (n=1,5) с малым углом нормально к его грани падает параллельный пучок лучей монохроматического света с длиной волны 0,698 мкм. Определить угол между поверхностями клина, если расстояние между двумя соседними интерференционными минимумами в отраженном свете равно 2 мм.А.  В.  С.  D. .1.14. На тонкий стеклянный клин (n=1,5) нормально падает монохроматический свет. Угол клина равен . Определить длину световой волны, если расстояние между двумя соседними интерференционными максимумами в отраженном свете равно 0,2 мм.А.698 нм В.1396 нм С.349 нм D.139,6 нм.1.15. На стеклянный клин (n=1,5) падает нормально пучок света с длиной волны 0,582 мкм. Угол клина равен . Какое число темных интерференционных полос приходится на единицу длины клина?А.5 полос на 1 см В.5 полос на 1 мм С.4 полосы на 1 мм D.4 полосы на 1 см.1.16*. Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками (n=1,5) положили очень тонкую проволочку. Проволочка находится на расстоянии 75 мм от линии соприкосновения пластинок и ей параллельна. В отраженном свете с длиной волны 0,5 мкм на верхней пластинке видны интерференционные полосы. Определить толщину проволочки, если на протяжении 30 мм насчитывается 16 светлых полос. 10 мкм1.17*. Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками (n=1,5) на расстоянии 10 см от границы их соприкосновения находится проволока диаметром 0,01 мм, образуя воздушный клин. Пластины освещаются нормально падающим светом с длиной волны 0,6 мкм. Определить ширину интерференционных полос, наблюдаемых в отраженном свете. 3 мм1.18*. Монохроматический свет падает нормально на поверхность воздушного клина, причем расстояние между интерференционными полосами равно 0,4 мм. Определите расстояние между интерференционными полосами, если пространство между пластинами, образующими клин, заполнить прозрачной жидкостью с показателем преломления n=1,33. 0,3 мм1.19. Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 0,4 мм. Определить радиус кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыта, если она освещается светом с длиной волны 0,64 мкм.А.125 мм В.1,25 мм С.12,5 мм D.125 см.1.20. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус третьего темного кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны 0,6 мкм равен 0,82 мм. Радиус кривизны линзы равен 0,5 м.А.1,34 В.8,92 С.0,134 D.0,892.1.21. На стеклянную пластинку положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза. Сверху линза освещена монохроматическим светом длиной волны 500 нм. Найти радиус кривизны линзы, если радиус четвертого темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 2 мм.А.2 м В.0,02 м С.0,2 м D.1 м.1.22. Плосковыпуклая стеклянная линза (n=1,5) с фокусом 1 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 1,1 мм. Определить длину световой волны.А.0,484 мкм В.0,242 мкм С.48,4 нм D.613 нм.1.23. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом с длиной волны 600 нм. Определить толщину воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается первое светлое кольцо.А.0,15 мкм В.0,15 мм С.1,5 мкм D.1,5 мм.1.24. Расстояние между вторым и первым кольцами Ньютона в отраженном свете равно 1 мм. Определить расстояние между десятым и девятым.А.0,39 мм В.0,039 мм С.0,78 мм D.0,078 мм.1.25. Диаметр второго светлого кольца Ньютона при наблюдении в отраженном свете с длиной волны 0,6мкм равен 1,2 мм. Определить оптическую силу плосковыпуклой линзы, взятой для опыта.А.1,25 дптр В.0,125 дптр С.12,5 дптр D.0,0125 дптр.1.26. Плосковыпуклая линза с оптической силой 2 дптр выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Радиус четвертого темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 0,7 мм. Определить длину световой волны.А.0,49 мкм В.4,9 мкм С.49 нм D.049 нм.1.27. Плосковыпуклая линза радиусом кривизны 4 м выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определить длину волны падающего монохроматического света, если радиус пятого светлого кольца в отраженном свете равен 3 мм.А.0,5 мкм В.5,0 мкм С.50 нм D.0,5 нм.1.28. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом с длиной волны 550 нм. Определить толщину воздушного промежутка в том месте, где в отраженном свете наблюдается четвертое темное кольцо.А.1,1 мкм В.1,1 нм С.11 мкм D.11 нм.1.29. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается нормально падающим монохроматическим светом с длиной волны 600 нм. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью, и наблюдение ведется в проходящем свете. Радиус кривизны линзы равен 4 м. Определить показатель преломления жидкости, если радиус второго светлого кольца равен 1,8 мм.А.1,48 В.1,11 С.1,21 D.1,31.1.30. Плосковыпуклая линза с показателем преломления n=1,6 выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Радиус третьего светлого кольца в отраженном свете с длиной волны 0,6 мкм равен 0,9 мм. Определить фокусное расстояние линзы.А.0,9 м В.9 м С.0,09 м D.9 мм.1.31. Плосковыпуклая линза с радиусом сферической поверхности 12,5 см прижата к стеклянной пластинке. Диаметр десятого темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 1 мм. Определите длину волны света.А.0,2 мкм В.0,2 нм С.2 нм D.20 мкм.1.32. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим нормально. При заполнении пространства между линзой и стеклянной пластинкой прозрачной жидкостью радиусы темных колец в отраженном свете уменьшились в 1,21 раза. Определить показатель преломления жидкости.А.1,46 В.1,26 С.1,36 D.1,56.1.33*. Найти радиус центрального темного пятна колец Ньютона, если между линзой и пластинкой налит бензол (n=1,5). Радиус кривизны линзы равен 1 м. Показатели преломления линзы и пластинки одинаковы. Наблюдение ведется в отраженном свете с длиной волны 589 нм. 0,63 мм1.34. На мыльную пленку с показателем преломления n=1,33 падает по нормали монохроматический свет с длиной волны 0,6 мкм. Отраженный свет в результате интерференции имеет наибольшую яркость. Какова возможная наименьшая толщина пленки?А.0,113 мкм В.0,113 нм С.1,13 мкм D.1,13 нм.1.35. На тонкую пленку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны 500 нм. Отраженный от нее свет максимально усилен вследствие интерференции. Определить минимальную толщину пленки, если показатель преломления материала пленки равен 1,4.А.89 нм В.8,9 нм С.0,89 мкм D.89 мкм.1.36. На тонкую глицериновую пленку толщиной 1,5 мкм нормально к ее поверхности падает белый свет. Определить число длин волн лучей видимого участка спектра (0,4 ≤ λ ≤ 0,8 мкм), которые будут ослаблены в результате интерференции в проходящем свете. Показатель преломления глицерина равен 1,47.А.5 В.6 С.7 D.4.1.37. На стеклянную пластинку нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления n=1,3. Пластинка освещена параллельным пучком монохроматического света с длиной волны 640 нм, падающим на пластинку нормально. Какую минимальную толщину должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость?А.0,123 мкм В.1,23 мкм С.12,3 мкм D.123 мкм.1.38. Пучок параллельных лучей с длиной волны 0,6 мкм падает под углом 30˚ на мыльную пленку с показателем преломления n=1,33. При какой возможной наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут максимально ослаблены интерференцией? Максимально усилены?А.0,243 мкм; 0,122 мкм В.0,122 мкм; 0,243 мкмС.2,43 мкм; 1,22 мкм D.1,22 мкм; 2,43 мкм.1.39. Пучок белого света падает нормально на стеклянную пластинку, толщина которой равна 0,4 мкм. Показатель преломления стекла равен 1,5. Какие длины волн, лежащие в пределах видимого спектра (0,4 ≤ λ ≤ 0,7 мкм), усиливаются в отраженном пучке?А.0,48 мкм В.4,8 мкм С.48 мкм D.480 мкм.1.40. На мыльную пленку с показателем преломления n=1,33 падает белый свет под углом 45˚. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет?А.0,13 мкм В.1,3 мкм С.13 мкм D.13 нм.1.41*. Темной или светлой будет в отраженном свете мыльная пленка толщиной d = 0,1λ? Пленка находится в воздухе, показатель преломления пленки равен 1,3. Считать, что пучок света падает на пленку нормально. темной1.42*. Зимой на стеклах трамваев и автобусов образуются тонкие пленки наледи, окрашивающие все видимое сквозь них в зеленоватый цвет. Оценить, какова наименьшая толщина этих пленок (показатель преломления наледи принять равным 1,33). 

Основные формулы и законы

Задания

Задания4.1. Определите радиусы первых трех стационарных орбит в атоме водорода.А. [0,53∙10-10 м; 2,12∙10-10 м; 4,77∙10-10 м]B. [4,77∙10-10 м; 0,53∙10-10 м; 2,12∙10-10 м]C. [0,53∙10-10 м; 4,77∙10-10 м; 2,12∙10-10 м]D. [2,12∙10-10 м; 0,53∙10-10 м; 0,75∙10-10 м]4.2. Определите скорости электрона на первых трех стационарных орбитах.A. [2,19∙106 м/c; 1,1∙106 м/c; 0,73∙106 м/c] B. [3,1∙106 м/c; 5,2∙106 м/c; 7,3∙106 м/c]C. [0,1∙106 м/c; 0,3∙106 м/c; 0,5∙106 м/c]D. [1,0∙106 м/c; 0,7∙106 м/c; 0,4∙106 м/c]4.3. Определите период обращения электрона на первой стационарной орбите в атоме водорода.A. [1,43∙10-16 c] B. [2,86∙10-16 c]C. [4,86∙10-16 c] D. [5,86∙10-16 c]4.4. Определите угловую скорость электрона на первой стационарной орбите в атоме водорода.A. [4,4∙1016 рад/c] B. [5,6∙1016 рад/c]C. [6,7∙1016 рад/c] D. [7,8∙1016 рад/c]4.5. Определите кинетическую, потенциальную и полную энергии электрона на первой стационарной орбите в атоме водорода.A. [21,76∙10-19 Дж; - 43,52∙10-19 Дж; - 21,76∙10-19 Дж]B. [- 21,76∙10-19 Дж; 43,52∙10-19 Дж; 21,76∙10-19 Дж]C. [31,76∙10-19 Дж; 41,75∙10-19 Дж; 53,76∙10-19 Дж]D. [21,76∙10-19 Дж; 43,52∙10-19 Дж; 21,76∙10-19 Дж]4.6. Определите наибольшую и наименьшую длины волн в серии Лаймана.A. [121,6 нм; 91,2 нм] В. [102,6 нм; 91,2 нм]C. [656,3 нм; 102,6 нм] D. [434,0 нм; 121,6 нм]4.7. Определите наибольшую и наименьшую частоты волн в серии Бальмера.A. [0,82∙1015 Гц; 0,45∙1015 Гц] В. [3,29∙1015 Гц; 2,46∙1015 Гц]C. [3,29∙1015 Гц; 0,82∙1015 Гц] D. [2,46∙1015 Гц; 0,82∙1015 Гц]4.8. Определите потенциал ионизации и первый потенциал возбуждения атома водорода.A. [13,6 В; 10,2 В] В. [10,2 В; 13,6 В]C. [21,1 В; 15,3 В] D. [27,2 В; 20,4 В]4.9. Максимальная длина волны спектральной линии в серии Лаймана равна 0,122 мкм. Полагая, что постоянная Ридберга неизвестна, определите максимальную длину волны в серии Бальмера.A. [0,656 мкм] В. [0,852 мкм] С. [0,102 мкм] D. [0,486 мкм]4.10. 1). Какую наименьшую энергию (в электронвольтах) должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов появились все линии всех серий спектра водорода?2). Какую наименьшую скорость должны иметь эти электроны?A. [13,6 эВ; 2,2 ∙106 м/с] В. [10,2 эВ; 1,8 ∙106 м/с]С. [27,2 эВ; 3,1 ∙106 м/с] D. [10,2 эВ; 2,2 ∙106 м/с]4.11*. Используя теорию Бора, определите орбитальный магнитный момент электрона, движущегося по первой орбите атома водорода.A. [0,93∙10-23 А∙м2] В. [2,8∙10-23 А∙м2] С. [1,8∙10-23 А∙м2] D. [0,45∙10-23 А∙м2]4.12. Предполагая, что в опыте Франка и Герца вакуумная трубка наполнена не парами ртути, а разреженным атомарным водородом, определите, через какие интервалы ускоряющего потенциала возникнут максимумы на графике зависимости силы анодного тока от ускоряющего потенциала.A. [10,2 В] В. [4,9 В] C. [13,6 В] D. [9,8 В]4.13*. Атомарный водород освещается ультрафиолетовым излучением с длиной волны 100 нм. Определите, какие спектральные линии появятся в спектре излучения атомарного водорода.A. [λ1,2 = 121,6 нм; λ 1,3 = 102,6 нм; λ 2,3 = 656,3 нм]В. [λ 2,3 = 656,3 нм; λ 2,4 = 486 нм; λ 2,5 = 434 нм]С. [λ 1,2= 121,6 нм; λ 2,3= 656,3 нм; λ 2,4 = 486 нм]D. [λ 1,2 = 121,6 нм; λ 1,3 = 102,6 нм; λ 2,4 = 486 нм]4.14. В спектре излучения атомарного водорода интервал между двумя линиями, принадлежащими серии Бальмера, составляет 1,71∙10-7 м. Определите с помощью этой величины постоянную Ридберга.4.15. Основываясь на том, что энергия ионизации атома водорода равна 13,6 эВ, определите в электронвольтах энергию фотона, соответствующую самой длинноволновой линии серии Пашена.A. [0,48 эВ] В. [1,89 эВ] C. [10,2 эВ] D. [6,31 эВ]4.2. Элементы квантовой механикиОсновные формулы и законы Длина волны де Бройля , где – постоянная Планка,p– импульс частицы. Связь импульса частицы с кинетической энергией Т ,гдеm – масса частицы. При малых скоростях . Соотношение неопределенностей Гейзенберга ,где , - соответственно неопределенности координаты, импульса, энергии и времени, ħ=h/ . Нестационарное уравнение Шредингера . Уравнение Шредингера для стационарных состояний , где – волновая функция микрочастицы, - полная энергия микрочастицы, = - потенциальная энергия частицы, - пространственная координата ( = ), t – время,∆ = - оператор Лапласа (записан в декартовых координатах), m – масса микрочастицы, ћ – постоянная Планка, = - мнимая единица. Одномерное уравнение Шредингера для стационарных состояний . Условие нормировки волновой функции . Плотность вероятности , где dW(x) –вероятность того, что частица может быть обнаружена вблизи точки с координатой х на участке dх. Вероятность обнаружения частицы в интервале от х1 до х2 . Решение уравнения Шредингера для одномерного, бесконечно глубокого, прямоугольного потенциального ящика шириной (0 ≥ x ≥ ) (собственная нормированная волновая функция) (собственное значение энергии), где n – главное квантовое число ( n = 1, 2, 3,…). В области 0 ≥ x ≥ = ∞ и = 0. Коэффициент прозрачности прямоугольного потенциального барьера ,где - коэффициент прозрачности барьера (коэффициент прохождения). Энергия квантового осциллятора , где n – главное квантовое число ( n = 0, 1, 2,…), - циклическая чачтота. Для частиц с целочисленными спинами (бозонов) справедлива статистика Бозе-Эйнштейна, а для частиц с полуцелыми спинами (фермионов) справедлива статистика Ферми-Дирака. Обобщенное уравнение для квантовых статистик ,где - среднее число частиц в состоянии с номером , Ei - энергия частицы в этом состоянии; μ – так называемый химический потенциал, определяемый из условия = Ni, т. е. сумма всех частиц равна полному числу N частиц в системе, знак минус (-) перед единицей в знаменателе соответствует статистике бозонов (распределению Бозе-Эйнштейна, а знак плюс (+) соответствует статистике фермионов (распределению Ферми -Дирака).Задания4.16. Вычислите длину волны де Бройля для протона, прошедшего разность потенциалов U = 10 В.A. [9,1 пм] В. [91 пм] С. [0,91 пм] D. [4,55 нм]4.17. При какой скорости электрона дебройлевская длина волны будет равна: а) 500 нм; б) 0,1 нм? (В случае электромагнитных волн первая длина волны соответствует видимой части спектра, вторая – рентгеновским лучам).A. [1,46 ∙103 м/с; 0,73 ∙107 м/с] В. [0,73 ∙103 м/с; 1,46∙107 м/с]С. [2,92 ∙103 м/с; 1,46 ∙107 м/с] D. [1,46 ∙107 м/с; 2,92 ∙103 м/с]4.18. Кинетическая энергия электрона равна удвоенному значению его энергии покоя. Вычислите длину волны де Бройля для такого электрона.A. [86 пм] В. [43 пм] С. [172 пм] D. [344 пм]4.19. На грань кристалла никеля падает под углом 64о к поверхности грани параллельный пучок электронов, движущихся с одинаковой скоростью. Принимая расстояние между атомными плоскостями кристалла равным 200 пм, определите скорость электронов, если они испытывают дифракционное отражение первого порядка.A. [2 Мм/с] В. [1 Мм/с] С. [0,5 Мм/с] [4 Мм/с]4.20. Скорость протона составляет (8,880 ± 0,012)∙105 м/с. С какой максимальной точностью можно измерить его положение?A. [13 пм] В. [26 пм] С. [65 пм] D. [40 пм]4.21. Исходя из того, что радиус атома имеет величину порядка 0,1 нм, оцените скорость движения электрона в атоме водорода.A. [∆ = 5,8 ∙105 м/с; 106 м/с] В. [∆ = 5,8 ∙106 м/с; 107 м/с]С. [∆ = 5,8 ∙104 м/с; 105 м/с] D. [∆ = 11,6 ∙106 м/с;

4.37. От каких квантовых чисел зависят соответственно радиальная и сферическая функции, входящие в волновую функцию связанных состояний атома водорода?А. [n, ; ,m] B. [n,m; ,ms] C. [n, ms; ,n]



А. [В 128 раз] В. [В 64 раза] С. [В 256 раз] D. [В 12 раз]

2.57. Угол между главными плоскостями поляриза­тора и анализатора составляет 30°. Определите измене­ние интенсивности прошедшего через них света, если угол между главными плоскостями равен 45°.

А. [Уменьшится в 1,5 раза] В. [Уменьшится в 3 раза]

С. [Увеличится в 1,5 раза] D. [Увеличится в 1,5 раза]

2.58. Интенсивность естественного света, прошед­шего через два николя, уменьшилась в 8 раз. Пренебрегая поглощением света, определите угол между главными плоскостями николей.

А. [60°] В. [30°] С. [90°] D. [45°]

2.59. Определите, во сколько раз ослабится интенсивность света, прошедшего через два николя, расположенные так, что угол между их главными плоскостями  = 60°, а в каждом из николей теряется 8% интенсив­ности падающего на него света.

А. [В 9,45 раза] В. [В 4,45 раза] С. [В 6,45 раза] D. [В 5,45 раза]

2.60. Определите, во сколько раз уменьшится ин­тенсивность естественного света, прошедшего через два николя, главные плоскости которых образуют угол в 60°, если каждый из николей как поглощает, так и от­ражает 5% падающего на них света.

А. [В 9,88 раза] В. [В 6,66 раза] С. [В 2,22 раза] D. [В 8,22 раза]

2.61. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, угол между главными плоскостями которых равен . Поляризатор и анализатор как погло­щают, так и отражают 10% падающего на них света. Определите угол, если интенсивность света, вышедшего из анализатора, равна 12% интенсивности света, падающего на поляризатор.

А. [52°14'] В. [92°14'] С. [72°14'] D. [32°14']

2.62. Узкий параллельный пучок рентгеновского излучения с длиной волны  = 245 пм падает на естественную грань монокристалла каменной соли. Определите расстояние между атомными плоскостями монокристалла, если дифракционный максимум второго порядка наблюдается при падении излучения к поверхности монокристалла под углом скольжения 61°.

А. [0,28 нм] В. [0,56 нм] С. [1,14 нм] D. [0,78 нм]

2.63. Узкий параллельный пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на грань кристалла с расстояниеммежду его атомными плоскостями 0,3 нм. Определите длину волны рентгеновского излуче­ния, если под углом 30° к плоскости грани наблюдается дифракционный максимум первого порядка.

А. [300 пм] В. [900 пм] С. [600 пм] D. [150 пм]

2.64. Определите толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации монохроматического света определенной длины волны  = 180°. Удельное вращение в кварце для данной длины волны  = 0,52 рад/мм.


А. [6,04 мм] В. [9,06 мм] С. [3,02 мм] D. [8,06 мм]

2.65. Раствор глюкозы с массовой концентрацией 0,21 г/см3, находящийся в стеклянной трубке, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света, проходящего через раствор, на угол 24°. Определите массовую концентрацию глюкозы в другом растворе в трубке такой же длины, если он поворачивает плоскость поляризации на угол 18°.

А. [157 кг/м3] В. [257 кг/м3] С. [314 кг/м3] D. [197 кг/м3]

2.66. Определить толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации света с длиной волны  = 500 нм равен
 = 48°. Постоянная вращения кварца для этой длины волны 0= 30°/мм.

А. [1,6 мм] В. [0,8 мм] С. [3,2 мм] D. [3,6 мм]

2.67. Определите удельное вращение раствора сахара, концентрация которого 0,33 г/см3, если при прохождении монохроматического света через трубку с раствором угол поворота плоскости поляризации 22°. Длина трубки 10 см.

А. [6,67°см2/г] В. [2,27°см2/г] С. [66,7°см2/г] D. [4,47°см2/г]

3. КВАНТОВАЯ ПРИРОДА ИЗЛУЧЕНИЯ

Основные формулы и законы





  • Закон Стефана-Больцмана

,

где - энергетическая светимость (излучательность) чёрного тела; - постоянная Стефана-Больцмана; Т - температура.

  • Энергетическая светимость серого тела

,

где - поглощательная способность серого тела.

  • Связь энергетической светимости и спектральной плотности энергетической светимости чёрного тела

.

  • Закон смещения Вина



где - длина волны, соответствующая максимальному значению спектральной плотности энергетической светимости чёрного тела, - постоянная Вина.

  • Зависимость максимальной спектральной плотности энергетической светимости чёрного тела от температуры



где

  • Формула Рэлея-Джинса для спектральной плотности энергетической светимости чёрного тела



где -постоянная Больцмана, - скорость света в вакууме, - частота излучения.

  • Энергия кванта света (фотона)



где - постоянная Планка.

  • Импульс и масса фотона

, .

  • Формула Эйнштейна для внешнего фотоэффекта

,

где А - работа выхода электрона из металла, - максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона, - масса электрона.

Если V=0, то , где - «красная граница» фотоэффекта, т.е. минимальная частота или максимальная длина волны, при которой возможен фотоэффект.

  • Связь между кинетической энергией электрона и задерживающим напряжением

,

где - заряд электрона.

  • Давление света при нормальном падении на поверхность

,

где Е - энергия всех фотонов, падающих на единицу поверхности в единицу времени, - коэффициент отражения, -объёмная плотность энергии излучения.

  • Изменение длины волны рентгеновского излучения при комптоновском рассеянии

,

где и -длины волн падающего и рассеянного излучения, m – масса электрона, - угол рассеяния.

Смотрите также файлы