- •Методические указания к решению задач по курсу физики (часть 3)
- •Методические указания к решению задач
- •Пример решения задачи.
- •Геометрическая оптика.
- •Пример решения задачи.
- •1) Из закона преломления sinε1/sinε2 имеем
- •Из рисунка, следует, что угол падения ε2 на вторую грань призмы равен
- •Так как , то . Теперь найдем углы γ и γ':
- •12. Фокусное расстояние f вогнутого зеркала равно 15 см. Зеркало дает действительное изображение предмета, уменьшенное в три раза. Определить расстояние а от предмета до зеркала
- •18. Из стекла требуется изготовить плосковыпуклую линзу, оптическая сила d которой равна 5дптр. Определить радиус r кривизны выпуклой поверхности линзы.
- •19. Двояковыпуклая линза имеет одинаковые радиусы кривизны поверхностей. При каком радиусе кривизны r поверхностей линзы главное фокусное расстояние f ее будет равно 20 см?
- •20. Главное фокусное расстояние f собирающей линзы в воздухе равно 10 см. Определить, чему оно равно: 1) в воде; 2) в коричном масле.
- •2. Интерференция света.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •16. Найти расстояние между двадцатым и двадцать первым кольцами Ньютона, наблюдаемым в отражённом свете, если второе и третье кольца отстоят друг от друга на 1 мм.
- •19. Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1м. Определить расстояние между щелями, если на отрезке длиной 1 см укладывается 100 тёмных интерференционных полос. Длина волны 0,7 мкм.
- •29. Найти расстояние между двадцатым и двадцать превым кольцами Ньютона, наблюдаемыми в отраженном свете, если второе и третье кольца отстоят друг от друга на 1 мм.
- •33. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерферен-ционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр заменить красным?
- •3.Дифракция света.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •4.Поляризация света.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •3. На сколько процентов уменьшится интенсивность света после прохож-дения через призму Николя, если потери света составляют 10%.
- •5. Угол падения i1 луча на поверхность стекла равен 600. При этом отраженный пучок света оказался максимально поляризованным. Опре-делить угол i2 преломления луча.
- •5. Фотометрия.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •2. Норма минимальной освещенности для содержания птиц
- •6.Фотоэффект. Давление света . Фотоны. Эффект Комптона.
- •Пример решения задачи.
- •2. Кинетическая энергия электрона отдачи, как это следует из закона сохранения энергии, равна разности между энергией ε падающего фотона и энергией ε' рассеянного фотона:
- •Задачи.
- •2. Определить энергию ε, массу m и импульс р фотона с длиной волны 1,24 нм.
- •8. Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 0,663 мкм падает на зачернённую поверхность и производит на нее давление 0,3 мкПа. Определить концентрацию n фотонов в световом пучке.
- •10. На поверхность калия падает свет с длиной волны 150 нм. Опреде-лить максимальную кинетическую энергию Тmax фотоэлектронов.
- •16. На металл падает рентгеновское излучение с длиной волны 1 нм. Пренебрегая работой выхода, определить максимальную скорость υmax фотоэлектронов.
- •20. Определить максимальное изменение длины волны (∆λ)max при ком-птоновском рассеивании света на свободных электронная и свободных протонах.
- •33. Красная граница фотоэффекта для цезия 620 нм. Определить кинети-ческую энергию т фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цезий падают лучи с длиной волны 200 нм.
- •34. На поверхность 100 см2 ежеминутно падает 10 Дж световой энергии. Найти световое давление, если поверхность: 1) полностью отражает все лучи; 2) при коэффициенте отражения света 0,50.
- •36. Какова наибольшая длина вольны λкр света, под действием которого можно получить фотоэффект с поверхности натрия? Работа выхода для натрия 2,5 эв.
- •44. Определить в электрон- вольтах энергию ε фотона, которому соответствует длина волны равная 3800 а (фиолетовая граница видимого спектра).
- •65. Задерживающее напряжение для платинового катода составляет 3,7 в. При тех же условиях для другого катода задерживающее напряжение равно 5,3 в. Определить работу выхода электронов из этого катода.
- •70. Электрическая лампа расходует на излучение мощность 45 Вт. Опре-делить давление света на зеркало, расположенное на расстояние 1 м от лампы нормально к падающим лучам.
- •72. Температура в центре Солнца порядка 1,3 ∙ 107 к. Найти равновесное давление теплового излучения, считая его изотропным.
- •7. Тепловое излучение.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •5. Абсолютно черное тело имело температуру 6000 к. При остывании тела температура стала равна 1000 к. Во сколько раз уменьшилась максимальная испускательная способность?
- •24. Определить температуру т и энергетическую светимость (излуча-тельность) Re абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны 600 нм.
- •Вопросы к модулю №1.
- •Примерный билет к модулю №1 по теме: «Волновая и квантовая оптика».
- •8. Волны де Бройля.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •8. Вычислить длину волны де Бройля λ для протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов u, равную : 1) 1 мв; 2) 1 гв.
- •12. Кинетическая энергия т электрона равна удвоенному значению его энергии покоя (2m0c2). Вычислить длину волны де Бройля λ для такого электрона.
- •9. Строение атома.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •10. Соотношение неопределенностей. Уравнение Шредингера.
- •Простейшие случаи движения микрочастиц.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •24. Определить относительную неопределенность ∆р/р импульса движу-щейся частицы, если допустить, что неопределенность ее координаты равна длине волны де Бройля.
- •26. Частица находится в потенциальном ящике в основном состоянии. Какова вероятность обнаружения частицы: в средней трети ящика; в крайней трети ящика.
- •11. Радиоактивность.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •1 2. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада изотопа.
- •28. Период полураспада т½ радиоактивного нуклида равен 1 ч. Опреде-лить среднюю продолжительность τ жизни этого нуклида.
- •29. Определить число n атомов, распадающихся в радиоактивном изотопе за время 10 с, если его активность 105 Бк. Считать активность постоянной в течение указанного времени.
- •12. Энергия ядерной реакции. Строение ядра.
- •Пример решения задачи.
- •Задачи.
- •Вопросы к модулю №2.
- •Задача 2
- •Задача №3
- •Задача 4
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Задача 7
- •Задача 8.
- •Задача 9.
- •Задача 10.
- •Работы выхода Авых электронов из различных металлов (эВ)
- •Латинский алфавит.
- •Греческий алфавит.
- •Cодержание:
Задачи.
1 . Определить начальную активность А0 радиоактивного препарата магния 27Mg массой 0,2 мкг, а так же его активность А через время 6 ч. Период полураспада Т½ магния считать известным.
2 . Определить число N атомов радиоактивного препарата иода массой 0,5 мкг, распавшихся в течении времени: 1) t1 = 1 м; 2)t2 = 7 сут.
3. Определить активность А радиоактвного препарата массой 0,1 мкг.
4 . Найти период полураспада Т½ радиоактивного изотопа, если его активность за время 10 суток уменьшилась на 24% по сравнению с первоначальной .
5. Определить, какая доля радтоактивного изотопа распада в тече-нии времени t = 6 суток.
6 . Активность А некоторого изотопа за время 10 суток уменьшилась на 20%. Определить период полураспада Т½ этого изотопа.
7. Определить массу m изотопа , имеющего активность А = 37 ГБк.
Н айти среднюю продолжительность жизни τ атома радиоактивного изо-топа кобальта .
8 . Счетчик α – частиц, установленный вблизи радиоактивного изотопа, при первом измерении регистровал N1 = 1400 частц в минуту, а через время t = 4 ч – только N2 = 400. Определить период полураспада Т½ изотопа.
9 . Во сколько раз уменьшится активность препарата через время t = 20 сут?
10. На сколько процентов уменьшится активность изотопа иридия за время t = 15 сут?
1 1. Определить число N ядер, распадающихся в течение времени: 1) t1 = 1 мин; 2) t2 = 5 сут, в радиоактивном изотопе фосфора массой 1мг.
1 2. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада изотопа.
13. Определить число атомов, распадающихся в 0,001 кг радия за 1 с, если период полураспада Т = 1600 лет.
1 4. Сколько атомов распадается за 30 суток из миллиарда атомов радия, если его преиод полураспада Т = 1600 лет?
1 5. Радиоактивный висмут распадается, излучая β – частицы. Пери-од полураспада Т = 46 минут. Определить число атомов, распавшихся в 0,1 г висмута за 1 час.
1 6. Найти массу радона , активность которого равна 2 кюри. Пери-од полураспада радона Т = 3,8 дня.
17. Найти количество полония , активность которого равна 3,7∙1010 расп/с, а период полураспада Т = 139 дней.
1 8. Счетчик Гейгера вблизи радиоактивного вещества отсчитал в 1 минуту 480 распадов, а спустя 2 часа – 150 распадов в минуту. Опреде-лить период полураспада Т.
1 9. Определить активность радиоактивного препарата магния че-рез 6 часов, если его начальная активность α0 = 5,13 ∙ 1012 расп/ сек, а период полураспада Т = 10 мин.
2 0. Определить постоянные распада λ изотопов радия и .
21. Постоянная распада рубидия равна 0,00077 с-1. Определить его период полураспада.
2 2. Какая часть начального количества атомов распадается за один год в радиоактивном изотопе тория ?
2 3. Какая часть начального количества атомов радиоактивного актиния
останется через 5 суток? через 15 суток?
24. За один год начальное количество радиоактивного изотопа умень-шилось в три раза. Во сколько раз оно уменьшится за два года?
25. За какое время распадется ¼ начального количества ядер радио-активного изотопа, если период полураспада Т½ = 24 ч?
26. За время t = 8 суток распалось k = ¾ начального количества ядер радиоактивного изотопа. Определить период полураспада .
27. При распаде радиоактивного полония 210Ро массой m = 40 г в течение времени t = 10 ч образовался гелий 4Не, который при н.у занял объём V = 8,9 см3. Определить период полураспада Т½ полония.