Контрольная работа 2. Контрольная работа 1 По дисциплине Физика2
 Скачать 33.45 Kb.
|
|
Федеральное агентство связи «Сибирский Государственный Университет Телекоммуникаций и Информатики» Межрегиональный центр переподготовки специалистов Контрольная работа 1По дисциплине: «Физика-2» Новосибирск 2022 г. Задача 1 Параллельный пучок света с длиной волны λ = 643,8 нм падает по нормали на пластинку из кристалла кварца в половину длины волны перпендикулярно её оптической оси. Показатели преломления для необыкновенного и обыкновенного лучей составляют соответственно 𝑛𝑒 = 1,5514 и 𝑛𝑜 = 1,5423. Определить: 1) длины волн этих лучей в кристалле; 2) минимальную толщину пластинки; 3) разность фаз между необыкновенным и обыкновенным лучами на выходе из пластинки; 4) уравнение колебаний светового вектора для луча на выходе из пластинки. Дано: λ = 643,8 нм, 𝑛𝑒 = 1,5514, 𝑛𝑜 = 1,5423 Решение Длины волн будут равны:   Если пластинка в половину длины волны, тогда разность фаз между обыкновенным и необыкновенным лучами равна:  Тогда минимальная толщина пластинки:  Разность фаз между обыкновенным и необыкновенным лучом равна:  Найдем уравнение колебаний светового вектора для луча на выходе из пластинки:     Задача 2 Дифракционная решетка, имеющая 500 штрихов на 1 мм, имеет ширину 2 см. На нее нормально падает свет с длинами волн 𝜆1 = 550 нм и неизвестной 𝜆2. Определить минимальное различие между 𝜆1 и 𝜆2, если их необходимо разрешить в любом порядке? В каком порядке 𝑚н достигается наилучшее разрешение? Дано: 𝜆1 = 550 нм, d = 1/500 мм, b = 2 см Решение Число щелей на всей ширине решетки:  Определим количество максимумов:   Определим Δ 𝜆:   Задача 3 Работа выхода электрона из металла Ав = 2эВ. Поверхность металла облучается фотонами с длиной волны λ= 0,4 мкм. Определить задерживающее напряжение Uз для этого опыта. Найти максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона (рпов). Во сколько раз отличается этот импульс от импульса фотона (рф), который падает на поверхность. Дано: Ав = 2эВ, λ= 0,4 мкм, Решение Определим задерживающее напряжение:  Найдем импульс фотона:  Найдем импульс электрона:      Импульс электрона в 343,4 раза больше импульса фотона. Задача 4 Уединенный цинковый шарик облучается светом с длиной волны λ=200 нм. Определить: 1) с какой наибольшей скоростью 𝜐𝑚 будут вылетать электроны из шарика; 2) до какого максимального потенциала 𝜑𝑚 зарядится шарик, теряя фотоэлектроны. Работа выхода для цинка 4 эВ. Дано: λ=200 нм, Ав = 4эВ, Решение Найдем максимальную скорость вылета электронов:    Найдем максимальный потенциал:  Задача 5 Возбужденный атом водорода имеет радиус 0,848 нм. При переходе в основное состояние он испустил два кванта. Длина волны первого кванта равна 484,8 нм. Определите длину волны, энергию и импульс второго кванта. Дано: r0=0,848 нм, n=2, λ1 = 484,8 нм Решение Найдем первоначальное квантовое число:   Найдем квантовое число при испускании первого кванта:   Найдем длину волны 2 кванта:   Найдем импульс 2 кванта:  Найдем энергию 2 кванта:  Задача 6 Ядро углерода 126С ускорили разностью потенциалов Δφ1, при этом его дебройлевская длина волны стала в 2 раза больше, чем у протона, ускоренного разностью потенциалов Δφ2 = 1000 В. Определить Δφ1. Дано: Δφ2 = 1000 В Решение Длина волны де Бройля протона равна:  Тогда длина волны де Бройля ядра углерода:  Или  Тогда:    Задача 7 1. Как, во сколько раз и почему изменится сопротивление образца из чистого кремния, если его температуру изменить от Т1=300 К до Т2=400 К, Δ𝑊 =1.1 эВ. 2. Вычислить электронную составляющую диффузионного тока через этот образец, если в нём на длине l=100 м, концентрация электронов изменится от 𝑛1= 1016 см-3 до 1013 см-3, Т=400 К, 𝜇𝑛 = 0,19 м2 Вс. Решение 1. Сопротивление образца при температурах Т1 и Т2 будет равна:     Сопротивление увеличится в 203.8 раз. 2. Электронная составляющая диффузионного тока будет равна: Диффузионная плотность тока равна:   Тогда:  |