Контрольна робота №6

Варіант №1

1. Знайти довжину світлової хвилі в досліді Юнга при умові, що скляна пластинка (n=1,52) товщиною 3 мкм розміщена перпендикулярно до одного із інтерферуючих променів зсуває інтрерференційну картину на три максимуми.

2. На непрозору пластинку з щілиною падає нормально плоска хвиля довжиною 0,585 мкм. Знайти ширину щілини, якщо кут відхилення променів другого максимуму складає 17°.

3. Знайти кут повної поляризації при відбиванні світла від границі розділу спирт-скло. Показник заломлення скла 1,5, спирту- 1,3.

4. Довжина хвилі, що відповідає максимуму енергії в спектрі абсолютно чорного тіла, дорівнює 700 нм. Випромінююча поверхня має площу 5 см². Знайти потужність випромінювання.

5. Метал освітлюється рентгенівськими променями з довжиною хвилі 1,1 нм. Знайти швидкість електронів, що вилітають з металу. Роботою виходу знехтувати.

Варіант №2

1. Відстань між першим та другим світлими кільцями Ньютона в відбитому світлі відповідає п¢яти поділкам окулярної шкали мікроскопа. Скільком поділкам шкали відповідатиме відстань між 8 і 9 темними кільцями?

2. На щілину 0,1 мм завширшки нормально падає паралельний пучок світла довжиною хвилі 0,6 нм. Знайти відстань між мінімумами першого порядку в дифракційній картині, отриманій на екрані на відстані 2 м від щілини.

3. На скляну пластинку (n=1,5) падає природний промінь світла. Визначити кут між падаючим та відбитим променями, якщо відбитий повністю поляризований.

4. При якій температурі максимум спектральної випромінювальної здатності абсолютного чорного тіла приходиться на довжину хвилі 0,642 мкм? Знайти максимальну спектральну випромінювальну здатність при цій температурі.

5. Знайти відношення максимальної зміни довжини хвилі в ефекті Комптона при розсіюванні фотонів на вільних електронах і на протонах.

Варіант №3

1. При якій найменшій товщині тонкої плівки з бензолу (n=1,5) при освітленні білим світлом під кутом 30° плівка має жовтий колір в відбитому світлі. Довжина світлової хвилі 0,59 мкм.

2. На дифракційну гратку з періодом 2 мкм нормально падає пучок світла від розрядної трубки, наповненої гелієм. Знайти лінійну відстань між максимумами жовтої ( l₁ = 0,588 мкм ) і зеленої (l₂=0,540 мкм) ліній в спектрі другого порядку. Екран знаходиться на відстані 1 м від дифракційної гратки.

3. Знайти коефіцієнт поглинання світла в поляроїдах, якщо при куті 45° між їх площинами поляризації через систему проходить 16% падаючого світла.

4. Як зміниться потужність випромінювання абсолютно чорного тіла, якщо максимум випромінювання зміститься з червоної границі видимого світла (l₁=760 нм) до фіолетової границі (l₂=380 нм)?

5. При освітленні поверхні деякого металу світлом з довжиною хвилі l=0,22 мкм затримуючий потенціал дорівнює 1,14 В. Знайти роботу виходу електронів з цього металу.

Варіант №4

1. На мильну плівку (n=1,33) падає біле світло під кутом 45°. Плівка в відбитому світлі має жовтий колір (l=6^.10­^-7м). Яка її найменша товщина?

2. Скільки штрихів на 1 мм довжини має дифракційна гратка, якщо зелена лінія ртуті (l=546) в спектрі першого порядку спостерігається під кутом 19°8¢?

3. Знайти кут між площинами поляризації двох поляроїдів, якщо інтенсивність світла, яке пройшло через обидва поляроїди, зменшилась в 6,5 разів. Коефіцієнт поглинання світла в кожному поляроїді рівний 0,3.

4. Яка енергія випромінюється за 1 хв з 1 см² абсолютно чорного тіла, якщо максимум спектральної випромінювальної здатності приходиться на довжину хвилі 0,6 мкм?

5. Фотон з енергією 1,2 МеВ був розсіяний на вільних електронах в ефекті Комптона на кут 90°. Знайти енергію та імпульс електрона віддачі і довжину хвилі розсіяного фотона.

Варіант №5

1. Знайти відстань між уявними джерелами світла в досліді Юнга, якщо відстань між темними лініями на екрані дорівнює 3 мм, а відстань від джерел до екрана 2 м. Довжина світлової хвилі точкового джерела світла 0,6 мкм.

2. На щілину 0,1 мм завширшки нормально падає паралельний пучок світла довжиною хвилі 0,7 мкм. Знайти відстань до екрана, якщо відстань між мінімумами першого порядку складає 2,5 см.

3. Визначити, у скільки разів буде послаблено промінь природного світла, якщо його пропустити крізь два поляроїди, площини поляризації яких утворюють кут 60°. Поглинанням поляроїдів знехтувати.

4. На яку довжину хвилі приходиться максимум спектральної випромінювальної здатності абсолютно чорного тіла, температура якого рівна температурі людського тіла (37°С)? Знайти максимальну спектральну випромінювальну здатність при цій температурі.

5. Кванти світла з енергією 4,9 еВ виривають фотоелектрони з металу, робота виходу для якого А=4,5 еВ. Знайти максимальний імпульс, який передається поверхні металу під час вильоту кожного електрона.

Варіант №6

1. У досліді з інтерферометром Майкельсона для зміщення інтерференційної картини на 600 ліній потрібно було змістити дзеркало на відстань 0,170 мм. Чому дорівнює частота світла, що використовується в досліді?

2. На дифракційну гратку, що має 500 штрихів на 1 мм, падає нормально монохроматичне світло (l=0,6 мкм). Знайти загальне число дифракційних максимумів, яке дає ця гратка.

3. Промінь світла, що йде в повітрі, падає на поверхню рідини під кутом 60°. Знайти кут заломлення променя, якщо відбитий промінь максимально поляризований.

4. З віконечка печі випромінюється потік Ф=4^кДж/_хв. Визначити температуру печі, якщо площа віконечка 8 см².

5. Енергія рентгенівських хвиль рівна 0,6 МеВ. Знайти енергію електрона віддачі, якщо відомо, що довжина хвилі після комптонівського розсіювання змінилась на 20%.

Варіант №7

1. На поверхню скляної пластинки (n=1,6) нанесено прозору плівку (n₁=1,4), яка освітлюється світлом (l=0,7мкм), що йде з повітря перпендикулярно до поверхні плівки. Яку найменшу товщину повинна мати плівка для того, щоб не було відбивання світла?

2. Чому дорівнює стала дифракційної гратки, якщо вона може розділити в першому порядку лінії спектра калію l₁=0,4044мкм і l₂=0,4047мкм? Ширина гратки 3 см.

3. Чому дорівнює кут між головними площинами поляризатора та аналізатора, якщо інтенсивність природного світла, що пройшло крізь поляризатор та аналізатор, зменшилась в чотири рази? Поглинанням світла знехтувати.

4. Знайти енергетичну яскравість абсолютно чорного тіла, якщо максимальна випромінювальна здатність припадає на довжину хвилі 0,5 мкм.

5. В фотоефекті електрони повністю затримуються потенціалом 4В. Червона границя фотоефекту 0,6 мкм. Визначити частоту падаючого світла.

Варіант №8

1. Відстань двох когерентних джерел до екрана 1,5 м, відстань між ними 0,18 мм. Скільки інтерференційних максимумів вміститься в 1 см, починаючи від центра картини, якщо довжина хвилі 0,6 мкм?

2. Знайти найменший радіус круглого отвору на екрані, якщо при освітленні його плоскою монохроматичногю хвилею в центрі дифракційної картини спостерігається темна пляма, а радіус третьої зони Френеля 2 мм?

3. Розчин цукру концентрацією 0,2 г/см³ обертає площину поляризації світла на 26,7°. Яка концентрація розчину цукру, що обертає площину поляризації світла на 20°? Довжини кювет однакові.

4. При нагрівнні тіла довжина хвилі, на яку припадає максимальна випромінювальна здатність, змінилась з 1,45 до 1,16 мкм. На скільки змінилась максимальна спектральна випромінювальна здатність?

5. При освітлюванні металу монохроматичним світлом 0,48 мкм з нього вилітають електрони з швидкістью 6,5^.10⁵м/с. Визначити роботу виходу з цього металу.

Варіант №9

1. Постійна дифракційної гратки в 4 рази більша, ніж довжина хвилі світла, яке нормально падає на її поверхню. Визначити кут a між двома четвертими симетричними дифракційними максимумами.

2. На грань кристала камінної солі падає паралельний пучок рентгенівського випромінювання. Відстань d між атомними площинами дорівнює 280 пм. Під кутом 65° до атомної площини спостерігається максимум першого порядку. Визначити довжину хвилі рентгенівського випромінювання.

3. При проходженні світла через трубку довжиною l₁=20см з розчином цукру концентрації 10%, площина поляризації світла повернулась на кут 13,3°. В другому розчині цукру в трубці l₂=15см площина поляризації повернулась на кут 5,2°. Визначити концентрацію другого розчину.

4. Визначити температуру Т і випромінювальну здатність абсолютно чорного тіла, якщо максимум енергії випромінювання припадає на довжину хвилі l_m=600нм.

5. Яка доля енергії фотона припадає при ефекті Комптона на електрон віддачі, якщо розсіювання фотона пройшло на 90° ? Енергія фотона до розсіювання 0,51Мев.

Варіант №10

1. Знайти найменший кут падіння монохроматичного світла (l=0,5мкм) на мильну плівку (n=1,3) товщиною 0,1мкм, що знаходиться в повітрі, при якому плівка в відбитому світлі буде темною.

2. На круглий отвір радіусом 2мм падає плоска монохроматична хвиля. Знайти довжину хвилі світла, якщо в отвір вміщується п¢ять зон Френеля і з точки спостереження отвір видно під кутом 5°.

3. У скільки разів буде ослаблений промінь природного світла, якщо його пропускати крізь два ніколі, площини поляризації яких утворюють кут 45°? Прийняти, що при проходженні крізь кожний ніколь інтенсивність світла за рахунок поглинання та відбивання зменшується на 10%.

4. Визначити, яка встановиться температура абсолютно чорної пластини, якщо її розмістити перпендикулярно потоку світлової енергії 1,4^.10³ Вт/м². Визначити на яку довжину хвилі припадає максимум спектральної випромінювальної здатності при цій температурі.

5. Визначити зміну довжини хвилі та кут розсіювання фотона при ефекті Комптона, якщо швидкість електрона віддачі 0,4 с. Енергія падаючого фотона 0,42 МеВ (с - швидкість світла в вакуумі).