Контрольная работа по "Физике"

Наименьшее  число зон Френеля n = 2, что соответствует искомому l.

Подставляем значения в формулы:   2 = D² /(4 ^. l^. l), откуда   l = D² /(8 ^. l).

l  = (1,96)^{2 .} 10^-6 /(8 ^. 6 ^. 10^-7) = 0,8.

Ответ:      l = 0,8 м.

 

Задача  № 36.

 

     Пучок  естественного света, идущий в воде, отражается от грани алмаза, погружённого в  воду. При каком угле падения i отражённый свет полностью  поляризован?

 

Дано

Решение

 n₁ = 1,33  (для алмаза)                            

 n₂ = 2,42  (для воды)                                    

 i = ?                                             

tg i = ,   отсюда:   i = arctg = arctg = arctg 1.819 = 6112'.

Ответ:      i = 6112'.

 

Задача  № 46.

     Мощность   излучения   раскаленной   металлической   поверхности   N¹ = 0,67 кВт.  Температура поверхности Т = 2500 К, её площадь S = 10 см². Какую мощность излучения N имела бы эта поверхность, если бы она была абсолютно чёрной? Найти отношение k энергетических светимостей этой поверхности и абсолютно чёрного тела при данной температуре.

 

Дано

Решение

 N¹ = 0,67 кВт = 6,7 10² Вт,    N = R_э S  мощность излучения поверхности,                   

 Т = 2500 К,                                R_э энергетическая светимость поверхности,

 S = 10 см² = 10^-3 м².                  Так как условие задачи предполагает, что

N= ?                                       излучающая поверхность абсолютно чёрная,

k = ?                                       то будет справедлив закон Стефана

Больцмана     R_э = ,

где    = 5,67 10^-8 Дж·с·м²·К⁴  постоянная  Стефана Больцмана. 

Преобразуем формулу:

N = R_э S  =  S  =  5,67 10^-8 2500⁴ 10^-3 = 2,215 кВт.

k = = = 0,3025.               Ответ:      N = 2,215 кВт,     k = 0,3025.

 

Задача  № 56.

     Найти кинетическую энергию  W электрона, находящегося на n-й орбите атома водорода, для n = 1, 2, 3 и .

Дано

Решение

 n = 1,      =    кинетическая энергия на n-й орбите,

 n = 2,       где m = 9,1 10^-31 кг   масса , 

 n = 3,       v_n = скорость движения по n-й орбите.      

W = ?      Подставляя одну формулу в другую получаем: =  ,  

где e = 1,6 10^-19 Кл   заряд  ,

 = 8,85 10^-12 Ф/м электрическая постоянная, 

h =  6,63 10^-34 Джс постоянная Планка, 

k = n номер орбиты вращения   .

Решаем:  =  = 21,65 10^-19 Дж;

при   n = 1;

                =  = 5,4 10^-19 Дж;

при   n = 2;

                =  = 2,4 10^-19 Дж;

при   n = 3;

                =  0;  при   n = .

 

Ответ:        = 21,65 10^-19 Дж;       = 5,4 10^-19 Дж;

= 2,4 10^-19 Дж;      =  0.

 

Задача  № 66.

     Заряженная  частица, ускоренная разностью потенциалов U = 200 В, имеет длину волны де Бройля λ = 2,02 нм. Найти массу m частицы, если её заряд численно равен заряду электрона.

Дано

Решение

 U = 200 В,                            λ =     длина волны де Бройля,

  λ = 2,02 нм = 2,02 10^-9 м,   где h =  6,63 10^-34 Джс постоянная Планка,

  W = e.                                    m₀ масса покоя частицы,

 m = ?                                c 3 10⁸ м/с    скорость света.

W = eU = 1,6 10^-19 200 = 3,2 10^-17 Дж энергия частицы.           

Так  как  W c,   то величиной    пренебрегаем, 

и  получаем  формулу:    λ = , 

откуда;     m = =   = 1,67 10^-33 кг.

 

Ответ:     m = 1,67 10^-33 кг.

Задача  № 76.

     Кинетическая  энергия -частицы, вылетающей из ядра атома радия при радиоактивном распаде, W_k = 4,78 МэВ. Найти скорость V -частицы и полную энергию W, выделяющуюся при вылете -частицы.

Дано

Решение

 W_k = 4,78 МэВ = 7,65 10^-13 Дж. W_k =    кинетическая  энергия

 V = ?                                         -частицы, 

  W = ?.                                       где  m = 6,65 10^-27 кг масса -частицы.

Преобразуем формулу:  V = = =  =

= 1.52 10⁷ м/с  скорость движения -частицы,