ИДЗ Волновая оптика. Идз волновая оптика. Тепловое излучение

• Название: Идз волновая оптика. Тепловое излучение
• Анкор: ИДЗ Волновая оптика
• Дата: 14.06.2022
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: IDZ_8_Volnovaya_optika_Teplov_izluchenie_25_var_8_zad_2018.docx
• Тип: Документы; #591163
• страница: 3 из 4

ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

Вариант 13

1. Оптическая разность хода двух волн, прошедших одинаковое расстояние L, если одна распространялась в вакууме, а другая - в среде с показателем преломления n, равна …

2. Пучок монохроматических световых волн падает под углом 30⁰ на находящуюся в воздухе мыльную пленку (n= 1,3). Наименьшая толщина пленки, при которой отраженные волны будут максимально усилены интерференцией, равна h = 0,1 мкм. Чему равна длина световой волны l?

3. Установка для получения колец Ньютона освещается белым светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Радиус кривизны линзы R = 5 м. Наблюдение ведется в проходящем свете. Найти радиусы r_c и r_кр четвертого синего кольца (l_с = 400 нм) и третьего красного кольца (l_кр = 630 нм).

4. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l= 4 м от точечного источника монохроматического света (λ= 500 нм). Посередине между экраном и источником света помещена диафрагма с круглым отверстием. При каком наименьшем радиусе отверстия в центре дифракционной картины будет наблюдаться минимум интенсивности?

5 . При дифракции на дифракционной решетке наблюдается зависимость интенсивности излучения с длиной волны λ= 400 нм от синуса угла дифракции, представленная на рисунке (изображены только главные максимумы). Постоянная d решетки равна…

6. На щель в диафрагме падает нормально монохроматический свет с длиной волны l=600 нм. Дифракционная картина проецируется на экран с помощью линзы, расстояние от линзы до экрана L = 1 м. Ширина центрального максимума на экране l = 3 см. Какова ширина щели?

7 . Если при уменьшении температуры площадь фигуры под графиком спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела r_ν,T уменьшилась в 16 раз, то отношение температур Т₁/Т₂ равно …
8. Абсолютно черное тело имеет температуру Т₁ = 2900 К. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на Dl = 9 мкм. Тело охладилось до температуры Т₂ ( в К) …

ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

Вариант 14

1. На плоскопараллельную прозрачную пластинку падает световая волна. Волны 1 и 2, полученные в результате отражения от верхней и нижней поверхностей пластинки, интерферируют. Для показателей преломления сред выполняется соотношение n₂ > n₁, n₁ = n₃. Оптическая разность хода D₂₁ волн 1 и 2 равна…

1) D₂₁ = AD×n₁ +l/2 2) D₂₁ = (AB+BC)×n₂ -AD×n₁

3) D₂₁ = (AB+BC)×n₂ - l/2 4) D₂₁ = (AB+BC)×n₂ -AD×n₁ -l/2

2. В опыте Юнга отверстия освещались монохроматическим светом (l= 600 нм). Расстояние между отверстиями d= 1 мм, расстояние от отверстия до экрана L = 3 м. Найти положение трех первых темных полос.

3. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны l=589 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено жидкостью. Найти показатель преломления n жидкости, если радиус третьего светлого кольца в проходящем свете r₃=3,65 мм. Радиус кривизны линзы R=10 м.

4. Плоская световая волна (λ= 600 нм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием, радиус которого R= 0,6 мм. На каком расстоянии от отверстия должна находиться точка наблюдения, чтобы отверстие открывало только одну зону Френеля?

5. На дифракционную решетку падает излучение с длинами волн λ₁ и λ₂. Укажите номер рисунка, иллюстрирующего положение главных максимумов, создаваемых дифракционной решеткой, при ν₂ > ν₁ и J₂ > J₁? (J– интенсивность, φ– угол дифракции).



6. Постоянная дифракционной решётки d=4 мкм. На решётку падает нормально свет с длинной волны λ=0,58 мкм. Максимумы какого наибольшего порядка дает эта решётка?

7. Тело нагрето до температуры Т = 4000 К. Максимум спектральной плотности энергетической светимости лежит …

1) в видимой области излучения

2) В инфракрасной области излучения

3) в ультрафиолетовой области спектра

4) в области рентгеновского излучения

Укажите номер правильного ответа, поясните свой выбор.
8. Излучение Солнца по своему спектральному составу близко к излучению абсолютно черного тела, для которого максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны l_m = 0,48 мкм. Радиус Солнца R = 7×10⁸ м. Масса, теряемая Солнцем за время t = 1 с за счет излучения, равна ( в кг) …

ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

Вариант 15

1. Световой луч проходит расстояние r в однородной среде с показателем преломления n = 1,5 и расстояние r₀ в вакууме (n = 1). В каком из указанных ниже случае оптическая длина пути луча больше?

1) r = 6см, r₀ = 0 2) r =2см, r₀ = 4см

3) r = 4см, r₀ = 2см 4) r = 0, r₀ = 6см

2. Тонкая пластинка с показателем преломления n= 1,5 освещается светом с длиной волны l= 600 нм. Свет падает на пластинку нормально. При какой минимальной толщине пластинки она будет выглядеть наиболее темной в отраженном свете?

3. Мыльная пленка, расположенная вертикально, образует клин вследствие стекания жидкости. При наблюдении интерференционных полос в отраженном монохроматическом свете (λ=550 нм) оказалось, что расстояние между семью интерференционными полосами l = 28 мм. Чему равен угол γ клина? Свет падает перпендикулярно поверхности пленки. Показатель преломления мыльной воды n = 1,33.

4. На диафрагму с круглым отверстием радиусом r= 1 мм падает нормально параллельный пучок света длиной волны l= 0,5 мкм. На пути лучей, прошедших через отверстие, помещают экран. Определить максимальное расстояние b_max от центра отверстия до экрана, при котором в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно.

5. На дифракционную решетку падает излучение одинаковой интенсивности с частотами ν₁ и ν₂. Укажите номер рисунка, иллюстрирующего положение главных максимумов, создаваемых дифракционной решеткой, если ν₁ > ν₂? (J – интенсивность, φ – угол дифракции)




6. Определите длину волны монохроматического света, падающего нормально на дифракционную решетку, имеющую 300 штрихов на 1 мм, если угол между направлениями на максимумы второго и третьего порядка составляет 12˚.

7 . Были исследованы спектры теплового излучения тела при трех различных температурах (Т₃ > T₂ > T₁).Верная зависимость спектральной плотности энергетической светимости от длины волны соответствует графику под номером …

8. Шарик остывает при температуре от 27⁰С до 20⁰С. Как и на сколько изменилась длина волны, соответствующая максимально спектральной плотности его энергетической светимости?

ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

В ариант 16

1. Свет падает на тонкую пленку с показателем преломления n, большим, чем показатель преломления окружающей среды. Разность хода лучей на выходе из тонкой пленки равна …

1) ВС+СD+BM +l/2 2) (BC+CD) n×– BM –l/2

3) BC + CD – BM 4) (BC + CD)n - BM

2. На пути одного из лучей в установке Юнга расположена заполненная воздухом трубка (длиной h = 2 см) с плоскопараллельными основаниями, на экране наблюдается интерференционная картина. Затем трубка заполняется хлором, в результате происходит смещение интерференционной картины на Dm = 20 полос. Принимая показатель преломления воздуха n₁ = 1,000276, вычислить показатель преломления хлора n₂. Наблюдения проводятся со светом линии натрия (l = 589 нм).

3. На установке для наблюдения колец Ньютона был измерен в отраженном свете радиус третьего темного кольца. Когда пространство между плоскопараллельной пластинкой и линзой заполнили жидкостью, тот же радиус стало иметь кольцо с номером, на единицу большим. Определить показатель преломления жидкости.

4. Дифракционная картина наблюдается на расстоянии l от точечного источника монохроматического света (l= 600 нм). На расстоянии а = 0,5lот источника помещена круглая непрозрачная преграда диаметром D= 1 см. Найти расстояние l, если преграда закрывает только центральную зону Френеля.

5. Одна и та же дифракционная решетка освещается различными монохроматическими излучениями с разными интенсивностями (J– интенсивность света, φ– угол дифракции). Случаю освещения светом с наименьшей длиной волны соответствует рисунок под номером




6.

7. Температура Т абсолютно черного тела изменилась при нагревании от

Т₁ = 1000 К до Т₂ = 2000 К. Максимальная спектральная плотность энергетической светимости тела увеличилась в … раз(а).

8. Мощность излучения абсолютно черного тела N = 10 кВт. Максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны lm = 700 нм. Определить площадь S излучающей поверхности (в см²).

ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

Вариант 17

1. Световой луч проходит расстояние r в однородной среде с показателем преломления n = 1,5 и расстояние r₀ в вакууме (n = 1). В каком из указанных ниже случаев оптическая длина пути луча меньше?

1) r₀ = 3cм, r = 0 2) r₀ = 1см, r = 2см

3) r₀ = 2см, r = 1см 4) r₀ = 0, r = 3см

2. На мыльную пленку падает белый свет под углом i = 45° к поверхности пленки. При какой наименьшей толщине h пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет (l = 600 нм)? Показатель преломления мыльной воды n = 1,33.

3. На тонкий стеклянный клин (n=1,55) падает нормально монохроматический свет. Двугранный угол между поверхностями клина g = 2’. Определить длину световой волны l, если расстояние между соседними интерференционными максимумами в отраженном свете равно 0,3 мм.

4. На диафрагму с круглым отверстием диаметра d= 4 мм падает нормально параллельный пучок лучей монохроматического света (l=0,5 мкм). Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии b=1 м от него. Темное или светлое пя0тно получится в центре дифракционной картины, если в месте наблюдения поместить экран?

5. На дифракционную решетку падает излучение одинаковой интенсивности с частотами ν₁ и ν₂. Укажите номер рисунка, иллюстрирующего положение главных максимумов, создаваемых дифракционной решеткой, если ν₂ > ν₁ ? ( J – интенсивность, φ – угол дифракции)




6. Свет от паров натрия падает нормально на дифракционную решетку. Определить минимальную ширину l решетки, если известно, что в спектре второго порядка разрешены линии желтого дублета натрия (l₁= 589 нм и l₂= 589,6 нм). Период решетки d= 20 мкм.

7 . На рисунке представлена зависимость спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при некоторой температуре. При повышении температуры:

1) увеличится длина волны,

соответствующая максимуму излучения

2) увеличится высота максимума функции

3) уменьшится площадь под графиком

4) уменьшится энергетическая светимость

Укажите номер (номера) правильного ответа. Пояснит свой выбор.
8. Абсолютно черное тело находится при температуре Т₁ = 2900 К. В результате остывания тела длина волны λm, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на Δλ = 9 мкм. До какой температуры Т₂ охладилось тело?

ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

Вариант 18

1 . На плоскопараллельную стеклянную пластинку падает световая волна (см. рисунок). Волны 1 и 2, отраженные от верхней и нижней граней пластинки, интерферируют. Для показателей преломления сред выполняется соотношение: n₁23. В этом случае оптическая разность хода D₂₁ волн 1 и 2 равна …

1) D₂₁ =AD×n₁ 2) D₂₁ = (AB+BC)×n₂

3) D₂₁ = (AB+BC)×n₂ -AD×n₁ 4) D₂₁ = (AB+BC)×n₂ -AD×n₁ +l/2

2. Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга d=1 мм, расстояние от щелей до экрана L=3м. Чему равна длина волны l, испускаемой источником монохроматического света, если ширина полос интерференции на экране ∆x =1,5 мм?

3. Плосковыпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определить толщину h воздушного слоя между линзой и пластинкой в том месте, где в отраженном свете (l= 0,6 мкм) наблюдается четвертое светлое кольцо.

4. На диафрагму с диаметром отверстия D= 1,96 мм падает нормально параллельный пучок монохроматического света (l= 600 нм). При каком наибольшем расстоянииbмежду диафрагмой и экраном в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пятно?

5. Имеются 4 решетки с различными постоянными d, освещаемые одним и тем же монохроматическим излучением различной интенсивности. На рисунке приведено распределение интенсивности света на экране, получаемое вследствие дифракции. (J – интенсивность света, j – угол дифракции). Решетке с наименьшей постоянной d соответствует рисунок под номером…




6. На дифракционную решетку падает нормально монохроматическая волна (λ=600 нм). Постоянная дифракционной решетки d=4 мкм. Определить общее число дифракционных максимумов, включая центральный, которые дает эта решетка.

7. Центр белой фарфоровой тарелки зачернен. Тарелка нагрета в раскаленной печи. После нагревания эта тарелка выглядит в темном помещении так, как показано на рисунке под номером …



На рисунках заштрихован более темный участок тарелки.

8. Температура внутренней поверхности муфельной печи при открытом отверстии площадью 30 см² равна 1,3 кК. Принимая, что отверстие печи излучает как черное тело, определите, какая часть мощности рассеивается стенками, если потребляемая печью мощность составляет 1,5 кВт.
ИДЗ Волновая оптика. Тепловое излучение

Вариант 19

1. Световой луч проходит путь L, причем часть пути r – в однородной среде с показателем преломления n=1,5, другую часть пути r₀ – в вакууме (n = 1). Оптическая длина пути луча наименьшая в случае, представленном под номером…



2. Пучок белого света падает по нормали к поверхности стеклянной пластинки толщиной d = 0,4 мкм. Показатель преломления стекла n = 1,5. Какие длины волн l, лежащие в пределах видимого спектра (от 400 до 700 нм), усиливаются в отраженном свете?

3. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. Наблюдение ведется в отраженном свете. Расстояние между вторым и двадцатым темными кольцами l₁= 4,8 мм. Найти расстояние l₂ между шестым и десятым темными кольцами Ньютона.

4. На диафрагму с круглым отверстием радиусом r= 1 мм падает нормально параллельный пучок света с длиной волны λ= 0,5 мкм. На пути лучей, прошедших через отверстие, на расстоянии l= 1 м помещают экран. Сколько зон Френеля укладывается в отверстии диафрагмы? Каким будет центр дифракционной картины на экране в точке М: светлым или темным?

5. На дифракционную решетку падает излучение одинаковой интенсивности с длинами волн λ₁ и λ₂. Укажите номер рисунка, иллюстрирующего положение главных максимумов, создаваемых дифракционной решеткой, если λ₁ > λ₂ ? ( J – интенсивность, φ – угол дифракции)




6. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной гелием. На какую линию l₂ в спектре третьего порядка накладывается красная линия гелия (l₁=670 нм) спектра второго порядка?

7. На рисунке приведены зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черных и серых тел при разных температурах.

Верными являются утверждения …

1 ) Графики 3 и 4 соответствуют серым телам.

2) Графики 1 и 2 соответствуют серым телам.

3) Температура, соответствующая графику 1, выше температуры, соответствующей графику 4

4) Температуры графиков 3 и 4 одинаковы.
8. Определите, как и во сколько раз изменится мощность излучения абсолютно черного тела, если длина волны, соответствующая максимуму его спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с λ₁ = 720 нм до λ₂ = 400 нм.