А) интерференция света Б) максимальное поглощение света
В) резкое возрастание показателя преломления с увеличением частоты
Г) резкое возрастание показателя преломления с увеличением
длины волны |
|
|
|
Д) дифракция света |
|
|
|
1) А, Д |
2) Б, Г |
3) только В |
4) только Б |
3.23.На рисунке изображена дисперсионная кривая для некоторого вещества. Нормальная дисперсия наблюдается в диапазоне частот излучения …
1)от 0 до 2
2)от 1 до 2
3)от 1 до 0
4)только при 0
5)от 0 до 1 и от 2 до
3.24.Зависимость показателя преломления n вещества от длины световой волны λ при нормальной дисперсии отражена на рисунке …
а |
б |
в |
1) а |
2) б |
3) в |
Задачи
3.25. Плоскополяризованный монохроматический свет падает на идеальный поляризатор и полностью гасится им. Когда на пути пучка света поместили кварцевую пластинку, интенсивность света стала равна половине интенсивности света, падающего
214
на поляризатор. Определите толщину кварцевой пластинки, если
постоянная вращения кварца α= 48,9 |
град |
. d 0,92 мм |
|
||
|
|
||||
|
|
мм |
|
|
|
3.26. Свет, |
проходя через жидкость, налитую |
в стеклянный |
сосуд |
||
(nст 1,5) , |
отражается от дна, |
причем |
отраженный |
свет |
|
плоскополяризован при падении его на дно сосуда под углом 41º. Определите показатель преломления жидкости. nж 1, 72
3.27. Под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы поляризация солнечного света, отраженного от поверхности воды (nв 1,33) была максимальной. 37º
3.28. Интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор, уменьшилась в 2,3 раза. Во сколько раз она уменьшится, если за первым поставить второй такой же поляризатор так, чтобы
|
J |
ест |
|
||
угол между их главными плоскостями был равен 60º? |
|
|
10,6 |
||
J2 |
|||||
|
|
|
|||
3.29. Угол между плоскостями поляризации двух поляроидов 70º. Как изменится интенсивность прошедшего через них света, если этот угол
J |
2 |
|
||
уменьшить в 5 раз? |
|
8, (возрастает в 8 раз) |
||
J1 |
||||
|
|
|||
3.30. Пластинка кварца толщиной d1 = 2 мм, вырезанная перпендикулярно оптической оси кристалла, поворачивает плоскость поляризации монохроматического света определенной длины волны на угол φ1 = 30º. Определите толщину d2 кварцевой пластинки, помещенной между параллельными николями, чтобы данный монохроматический свет гасился полностью. 6 мм
3.31. На пути частично поляризованного света, степень поляризации которого 0,6, поставили анализатор так, что интенсивность света, прошедшего через него, стала максимальной. Во сколько раз уменьшится интенсивность света, если плоскость пропускания анализатора повернуть на угол 30º . 1, 23
215
3.32. При прохождении естественного света с интенсивностью Jест через систему двух поляризаторов его интенсивность уменьшилась в 2 раза. Когда между поляризаторами на пути луча поставили кварцевую пластинку, интенсивность уменьшилась еще в 2 раза. На какой угол повернулась плоскость колебаний луча в кварцевой
|
|
пластинке? Поглощением пренебречь. |
|
|
4 |
3.33. На пути частичного поляризованного света поместили поляризатор. При повороте поляризатора на угол из положения, соответствующего максимуму пропускания,
интенсивность прошедшего света уменьшилась в 3 раза. Найдите степень поляризации падающего света. [P = 0,8]
3.34. Свет падает нормально поочередно на две пластинки, изготовленные из одного и того же вещества, имеющие соответственно толщины х1 = 5 мм и х2 = 10 мм. Определите коэффициент поглощения этого вещества, если интенсивность прошедшего света через первую пластинку составляет 82%, а через
вторую – 67%. [0, 404 см 1]
3.35. При прохождении в некотором веществе пути X интенсивность света уменьшилась в 3 раза. Определите, во сколько раз уменьшится интенсивность света при прохождении пути 2X. в 9 раз
3.36. Коэффициент |
поглощения |
некоторого |
вещества |
для |
монохроматического света определенной длины волны 0,1 см 1 . Определите толщину слоя вещества, при прохождении через который, ослабление света происходит: 1) в 2 раза; 2) в 5 раз. Потери на отражение света не учитывать. 1) 6,93 см; 2) 16,1 см
216
4. Тепловое излучение. Фотоэффект. Давление света. Эффект Комптона
Тестовые задания
4.1.Площадь под кривой зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны уменьшилась в 81 раз. Температура тела …
1)увеличилась в 9 раз
2)уменьшилась в 9 раз
3)увеличилась в 3 раза
4)уменьшилась в 3 раза
5)среди ответов 1-4 нет правильного
4.2.Количество энергии, излучаемой абсолютно черным телом за секунду, увеличилось в 16 раз. Длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости …
1)увеличилась в 4 раза
2)уменьшилась в 4 раза
3)увеличилась в 2 раза
4)уменьшилась в 2 раза
5)не изменилась
4.3. В |
математическом выражении закона Стефана-Больцмана |
R T 4 величина R – это … |
|
э |
э |
1)мощность излучения абсолютно черного тела
2)мощность излучения любого тела в единичном интервале длин волн
3)мощность излучения абсолютно черного тела в единичном интервале длин волн
4)мощность излучения единицы поверхности абсолютно черного тела во всем спектральном интервале излучения
5)энергия, излучаемая с единицы поверхности абсолютно черного тела во всем спектральном интервале излучения
4.4.Зависимость длины волны, соответствующей максимуму спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, от температуры правильно представлена на рисунке …
217
λ |
λ |
λ |
λ |
λ |
0 |
Т 0 |
Т 0 |
Т 0 |
Т 0 |
Т |
а |
б |
в |
г |
|
д |
1) а |
2) б |
3) в |
4) г |
|
5) д |
4.5. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черных тел в зависимости от длины волны для различных температур (Т2 > Т1) верно представлено на рисунке …
rλ, Т |
Т1 |
rλ, Т |
rλ, Т |
Т2 |
rλ, Т |
Т2 |
rλ, Т |
|
Т1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Т2 |
|
|
|
|
Т2 |
|
|
|
Т2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Т1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т1 |
|
|
Т1 |
|
|
|
|
|
λ |
λ |
|
λ |
|
λ |
|
λ |
|
|
а |
б |
в |
|
г |
|
д |
|
1) а |
|
|
2) б |
3) в |
|
4) г |
|
5) д |
|
4.6. На графике зависимости спектральной rλ, Т плотности энергетической светимости от длины волны площади S1 и S2 одинаковы. Мощности излучения N, приходящиеся на соответствующие интервалы длин волн, соотносятся между собой …
1)N1 > N2
2)N1 = N2
3)N1 < N2
4)соотношение зависит от природы нагретого тела
5)однозначного ответа нет
4.7.На графике зависимости спектральной rλ, Т
плотности энергетической светимости от длины волны площади S1 и S2 одинаковы. Количество излучаемых квантов, приходящихся на соответствующие интервалы длин волн
218
S1
S1
S2
λ
S2
λ
соотносятся между собой …
1)n1 = n2
2)n1 > n2
3)n1 < n2
4)соотношение зависит от природы нагретого тела
5)однозначного ответа нет
4.8.Мощность излучения абсолютно черного тела с поверхности S равна N. Длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, определяется формулой … (σ – постоянная Стефана-Больцмана, b – постоянная Вина).
1) b (N S ) |
1 |
2) b (N S ) |
1 |
|
|
|
|
|
S ) |
1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
4 |
5 |
|
|
|
|
3) b ( |
||||||
|
|
|
|
4 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
4) |
|
5) b ( |
|
|
|
|
|
|||||
|
)4 |
|
|
|
||||||||
N S |
|
N S |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4.9. Если нагретая до 1000 К поверхность площадью 100 см2 излучает в одну секунду энергию 56,7 Дж, то коэффициент поглощения равен …
1) 0,1 2) 0,25 3) 0,43 4) 0,52 5) 0,7
4.10. До 1000 К вольфрамовая нить накаливается током 1 А. До
3000 К нить накаливается током … А. |
|
|
||
1) 3 |
2) 9 |
3) 81 |
4) 7 |
5) 18 |
4.11. Длина |
волны, |
соответствующая |
максимуму |
спектральной |
плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, температура которого 17°С, равна … мкм.
1) 1 2) 10 3) 170 4) 21 5) 17
4.12. Поток энергии, излучаемый из смотрового окошка плавильной печи, 34 Вт. Площадь отверстия 6 см 2 . Температура печи равна … К.
1) 2200 2) 1800 3) 1000 4) 1400 5) 800
4.13. Вследствие изменения температуры чёрного тела максимум спектральной плотности rλ,T сместился с λ1 = 2,4 мкм на λ2 = 0,8 мкм. Как и во сколько раз изменилась энергетическая светимость?
1) увеличилась в 81 раз
219
2)уменьшилась в 81 раз
3)уменьшилась в 9 раз
4)увеличилась в 9 раз
5)не изменилась
4.14.Если абсолютно черное тело при температуре Т1 окружено средой с температурой Т2, то мощность излучения с единицы поверхности тела равна …
1) T 4 |
|
2) T |
4 |
|
|
3) (T T )4 |
|
1 |
|
2 |
|
|
1 |
2 |
|
4) (T T )4 |
|
|
5) (T T )4 |
|
|
||
1 |
2 |
|
|
1 |
2 |
|
|
4.15. Если |
энергетическая |
светимость |
абсолютно |
черного |
тела |
||
10 кВт/м2, |
то длина |
волны, |
соответствующая |
максимуму |
|||
спектральной плотности энергетической светимости, … мкм. |
|
||||||
1) 6,35 |
2) 4,47 |
3) 2,2 |
4) 1,17 |
5) 3,83 |
|||
4.16. Нить лампы накаливания с поверхностью S излучает как абсолютно черное тело с температурой Т. В единицу времени с поверхности нити лампы излучается количество фотонов, равное …
(σ – постоянная Стефана-Больцмана, b – постоянная Вина, <ε> – средняя энергия кванта).
1) |
bT 5 S |
|
2) |
T 4 |
|
|
3) |
T 4 |
ε |
|
ε |
ε S |
|
|
S |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
4) |
T 4 S |
|
|
5) |
bT 4 |
ε |
|
|
|
|
ε |
|
|
S |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
4.17. Зачерненная |
пластинка помещена перпендикулярно падающим |
||||
лучам в вакууме. |
Если температура пластинки установилась равной |
||||
327ºС, то лучистая энергия, |
поглощаемая |
1 см2 |
поверхности |
||
пластинки в 1 мин, равна … Дж. |
|
|
|
||
1) 443 |
2) 47,2 |
3) 54,5 |
4) 44,1 |
5) 252 |
|
4.18. На поверхности Земли перпендикулярно солнечным лучам лежит зачерненная пластинка. Если Т – температура Солнца, R – радиус Солнца, l – расстояние от Земли до Солнца, то установившаяся температура пластинки равна … (σ – постоянная Стефана-Больцмана).
220
1) |
T 4 4 R2 |
||
|
|
1 |
|
|
|
R |
|
4) |
2 |
||
T |
|
||
|
|
l |
|
1
2) T ( 4 R2 ) 4
|
|
|
|
1 |
|
|
|
4 R2 |
|
|
|
|
4 |
||||
5) |
T |
|
|
|
|
|
2 |
||||
|
|
l |
|
||
|
|
|
|
||
|
|
1 |
||
|
|
R |
|
|
|
2 |
|||
3) |
T |
|
|
|
|
||||
|
|
l |
||
4.19. Мощность излучения Солнца равна 3,9 · 1026 Вт. Масса, теряемая Солнцем за одну секунду вследствие излучения, равна … кг.
1) 4,3·109 2) 5·106 3) 4·105 4) 2,2·104 5) 4,3
4.20. Мощности излучения двух абсолютно черных шаров радиусами
R1 |
и R2 одинаковы, причем температура первого шара составляет 2/3 |
|||||
от температуры второго. Если R1 = 1 см, то R2 равен … см. |
||||||
1) |
4 |
2) 0,4 |
3) 0,44 |
4) 0,032 |
5) 0,2 |
|
4.21. Если частота, |
соответствующая красной границе фотоэффекта |
|||||
νк = 1013 Гц, |
то |
минимальная энергия |
фотона, |
вызывающего |
||
фотоэффект, равна … Дж. |
|
|
|
|||
1) |
1013 |
2) 6,6·10–12 |
3) 6,6·10–21 |
4) 6,6·10–34 |
5) 13,2·10–34 |
|
4.22.Если при увеличении частоты света, которым облучают изолированный металлический шарик, максимальная скорость фотоэлектронов увеличится в два раза, то максимальный установившийся заряд шарика …
1)увеличится в 4 раза
2)увеличится в 2 раза
3)не изменится
4)уменьшится в 4 раза
5)уменьшится в 2 раза
4.23.Красная граница фотоэффекта у рубидия соответствует длине
волны 0,8 мкм. При освещении рубидия светом с длиной волны 0,4 мкм наибольшая кинетическая энергия вырываемых электронов равна … Дж.
1) 2,48·10–19 |
2) 3,12·10–19 |
3) 5,24·10–19 |
4) 8,16·10–19 |
5) 1,32·10–18 |
|
221
4.24. Потенциал, |
до которого может зарядиться металлическая |
пластина, работа |
выхода электронов из которой 1,6 эВ, при |
длительном освещении потоком фотонов с энергией 4 эВ, равен … В.
1) 2,4 |
2) 2,8 |
3) 3,6 |
4) 4,8 |
5) 5,6 |
|
4.25. При |
уменьшении |
длины |
волны |
падающего |
на катод |
и вызывающего фотоэффект |
излучения |
в 2 раза |
величина |
||
задерживающей разности потенциалов … (работой выхода электронов из материала катода пренебрегается).
1)возрастает в 2 раза
2)возрастает в 
2 раза
3)не изменяется
4)убывает в 2 раза
5)убывает в 
2 раз
4.26.Поверхность металла освещается светом, длина волны которого меньше длины волны, соответствующей красной границе фотоэффекта. При увеличении интенсивности света происходит следующее …
1) увеличивается энергия фотоэлектронов
2) увеличивается количество фотоэлектронов
3) увеличивается работа выхода электронов
4) фотоэффекта не будет
4.27.Фотон с энергией 3,5 эВ вызывает фотоэффект, причем вылетающие из металла электроны полностью задерживаются напряжением 1,5 В. Работа выхода электрона из металла равна … эВ.
1) 5 |
2) 2,5 |
3) 2 |
4) 5,5 |
4.28. На катод фотоэлемента падает излучение с длиной волны 83 нм. Если вне катода имеется задерживающее поле напряжением 4 В, то работа выхода электрона … Дж.
1) 0 |
2) 5, 4 10 16 |
3) 6, 4 10 17 |
4) 17,6 10 19 |
4.29. На графике представлена зависимость кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего на катод света. Из графика следует, что работа выхода электрона из катода приближенно равна … эВ.
222
Ек, эВ
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2 |
|
1 |
1,5 |
ν( |
Гц) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1) 6 |
|
2) 4 |
|
3) 5 |
4) 0 |
||||
4.30. График |
|
|
показывает |
зависимость |
|||||
кинетической энергии электронов от частоты |
|||||||||
падающих на катод фотонов. Из графика следует, |
|||||||||
что для частоты 1 |
|
энергия кванта равна … эВ. |
|
|
|||||
1) 0,5 |
2) 3,5 |
|
|
|
3) 2,0 |
4) 3,0 |
|
||
4.31. Работа |
выхода |
электрона |
(mA) |
|
|
|
|
||||
с поверхности некоторого металла 4,7 эВ. |
|
|
|||
Из приведенного графика |
зависимости |
4 |
|
||
фототока |
от |
напряжения |
следует, что |
2 |
|
энергия |
|
фотона, |
вызывающего |
|
|
фотоэффект, равна … эВ. |
–4 –2 0 2 |
4 U (B) |
|||
1) 8,7 |
|
2) 1,7 |
3) 2,7 |
|
4) 7,7 |
4.32. При |
фотоэффекте |
задерживающее |
напряжение |
зависит |
|
от импульса падающих фотонов согласно кривой на графике …
223
U |
в |
г |
|
||
|
|
а б
|
0 |
|
рф |
|
|
|
|
1) а |
2) г |
3) в |
4) б |
4.33. При фотоэффекте максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов зависит от импульса падающих фотонов согласно графику …
Еф |
|
в |
а |
|
|
б |
г |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
рф |
|
|
|
|
|
|
|
1) г |
2) б |
3) в |
4) а |
|
4.34. На металлическую пластинку падает монохроматический свет, при этом количество фотоэлектронов, вылетающих с поверхности металла в единицу времени, зависит от интенсивности света согласно графику …
|
N |
в |
а |
|
|
||
|
|
|
б |
|
|
|
г |
|
0 |
|
I |
1) в |
2) б |
3) а |
4) г |
|
|
224 |
|
4.35. Вольт-амперная характеристика фотоэлемента (1) при увеличении светового потока, если длина волны падающего света остается неизменной (2), выглядит как на рисунке …
2 |
|
|
2 |
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
|
|
||
1 |
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
U |
0 |
U |
0 |
U |
0 |
U |
а |
|
|
б |
в |
|
|
г |
1) а |
|
|
2) б |
|
3) г |
|
4) в |
4.36. Если |
|
интенсивность |
светового |
потока, |
|
падающего |
|
на фотоэлемент, остается неизменной, то при увеличении длины
волны |
(λ2 > λ1) |
произойдут |
изменения, |
правильно |
представленные |
|
на рисунке … |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
I |
1 |
|
2 |
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
U |
0 |
0 |
U |
0 |
U |
|
а |
б |
в |
|
|
г |
1) а |
|
2) б |
|
3) г |
|
4) в |
4.37. Если красная граница фотоэффекта для цинка 290 нм, работа
выхода электрона из металла … эВ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1) 4,2 |
2) 3,5 |
|
3) 2,1 |
|
|
4) 1,6 |
|||||||
4.38. Минимальная |
частота фотона, |
|
вызывающего |
фотоэффект |
|||||||||
определяется формулой … |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1) |
h c |
2) |
|
Aвых |
|
3) |
|
Aвых |
|
4) |
|
Aвых |
|
Aвых |
|
h c |
|
h c |
|
h |
|||||||
4.60. При упругом столкновении γ-фотона с энергией εγ с покоящимся свободным электроном закон сохранения энергии можно записать
в виде … ( – энергия рассеянного фотона, pе – импульс электрона).
А) m с2
Б) m0 с2 m с2
В) |
|
m с2 |
mс2 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
Г) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Д) m0 с2 |
|
|
|
|
||||
pe2 c2 m02 c4 |
|
|
||||||
1) А |
|
|
2) Б, В |
|
3) А, В |
4) В, Г |
5) Б, Д |
|
4.61. Фотон с |
длиной |
волны 100 пм |
испытал |
комптоновское |
||||
рассеяние под углом 90º. Изменение длины волны при рассеянии
равно … пм. |
|
|
|
|
1) 99,57 |
2) 4,86 |
3) 2,43 |
4) 8,29 |
5) 0 |
4.62. Если кинетическая энергия электрона отдачи в 6 раз меньше энергии ε фотона, который испытал рассеяние на первоначально покоящемся свободном электроне, то отношение длины волны рассеянного фотона λ' к длине волны падающего фотона равно …
1) 0,3 |
2) 1,2 |
|
3) 1,5 |
|
4) 1,3 |
5) 0,8 |
|||||||||
4.63. Комптоновская длина |
волны λс |
(при |
|
рассеянии |
фотона |
||||||||||
на электроне) равна … |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1) |
2 h |
2) |
h |
|
3) |
|
2 h |
|
4) |
|
h |
|
5) |
2 |
|
m c |
m c |
|
c |
|
2 m c |
m c |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
4.64. Изменение длины волны рентгеновского кванта при рассеянии на свободных электронах происходит вследствии …
1)воздействия электрического поля электрона на рентгеновское излучение
2) воздействия магнитного поля рентгеновского излучения на электроны
3)дифракции рентгеновских лучей
4)абсолютно неупругого столкновения
230