Контр.работа 2 физика. Контрольная работа 2 Методические рекомендации

• Название: Контрольная работа 2 Методические рекомендации
• Дата: 22.09.2021
• Размер: 290.5 Kb.
• Имя файла: Контр.работа 2 физика.doc
• Тип: Контрольная работа; #235316

Контрольная работа 2

Методические рекомендации

1. Номер варианта соответствует вашему номеру в списке групп. Начиная с номера 9, варианты повторяются, т.е. № 9 – вариант 1, № 10 – вариант 2 и т. д.

2. При затруднении в решении используйте имеющийся методический материал или консультации.

3. Набор формул при оформлении контрольной работы осуществляйте в математическом редакторе формул

4. Правильность решения задачи тестируйте прилагаемым ответом

5. Работа должна быть выполнена не позже мая месяца

Успехов!

Вариант 1

1. В опыте Юнга расстояние между отверстиями d, а расстояние от отверстий до экрана l. Определить положение m-ой а) светлой полосы, б) темной полосы, если отверстия освещены монохроматическим светом с длиной волны .

l = 1 м; d= 1 мм; m = 1;  = 0,6 мкм.

Ответы: а) 0,6 мм; б) 0,9 мм.

2. На плоскопараллельную пленку с показателем преломления n, находящуюся в воздухе, падает нормально пучок лучей белого света. При некоторой минимальной толщине пластинки dотраженный свет с длиной волны  имеет максимальное усиление.

а) Найти наименьшую толщину пленки (в мкм).  = 0,4 мкм; n = 1,33.

б) Определить показатель преломления пленки.  = 0,6 мкм; d = 0,1 мкм.

в) Найти длину волны  (в мкм). d = 0,1 мкм; n = 1,3.

Ответы: а) 0,075 мкм; б) 1,5; в) 0,52 мкм

3. На дифракционную решетку с периодом dнормально падает монохроматический свет с длиной волны . Наибольший порядок спектра, полученный с помощью этой решетки, равен m_max и виден под углом .

а) Определить m_max. d= 2 мкм;  = 0,5 мкм.

б) Определите постоянную решетки d. m_max = 3;  = 0,5 мкм,  = 90.

в) Найти . m_max = 4; d= 2 мкм,  = 90 .

Ответы: а) 4; б) 1,5 мкм; в) 0,5 мкм

4. Определите степень поляризации частично поляризованного света, если амплитуда светового вектора, соответствующая максимальной интенсивности света, в n раз больше амплитуды, соответствующей его минимальной интенсивности. n = 2

Ответ: 0,6

5. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, с частотой  = 10¹⁴ Гц.

Ответ: 242,86 м/с

6. Микрочастица с массой mи зарядом q ускорена разностью потенциалов  из состояния покоя. Найти длину волны де Бройля этой микрочастицы (в пм).

Принять Джc; m = 6,410^–27 кг; q = 3,210^–19 Кл;  = 1 В.

Ответ: 9,82 пм

Вариант 2

1. В опыте Юнга расстояние между отверстиями d = 1 мм, а расстояние от отверстий до экрана l. Отверстия освещены монохроматическим светом с длиной волны . Ширина интерференционной полосы x.

а) Определить расстояние от отверстия до экрана. x = 1 мм;  = 0,5 мкм; d = 1 мм.

б) Определить ширину интерференционной полосы. l = 1 м;  = 0,6 мкм; d = 1 мм.

в) Определить расстояние между отверстиями. l= 1 м; x = 1 мм;  = 0,6 мкм.

г) Определить  (в нм). l = 2 м; d = 1 мм; x = 1 мм.

Ответы: а) 2м; б) 0,6 мм; в) 0,6 мм; г) 500 нм.

2. На плоскопараллельную пленку толщиной dс показателем преломления n, находящуюся в воздухе, падает под углом  параллельный пучок лучей белого света. Определить:

а) при какой наименьшей толщине пленки (в мкм) зеркально отраженный свет наиболее сильно окрасится в желтый свет ( = 0,6 мкм). =30; n= 1,3.

б) при каком максимальном угле  отраженный свет наиболее сильно окрасится в синий свет ( = 0,4 мкм). n = 1,3; d = 0,0834 мкм.

Ответы: а) 0,125 мкм; б) 30

3. На дифракционную решетку длиной l, содержащую N штрихов, падает нормально монохроматический свет с длиной волны . В спектре решетки наблюдается n максимумов.

Определить число максимумов n. l= 1 см; N= 2000;  = 0,5 мкм.

Ответ: 21

4. Степень поляризации частично поляризованного света составляет Р. Определите отношение максимальной интенсивности света, пропускаемого анализатором, к минимальной. Р = 0,75

Ответ: 7

5. Определите длину волны фотона, энергия которого равна энергии электрона, прошедшего разность потенциалов U. (ответ дать в мкм). U = 1 В

Ответ: 1,243 мкм

6. Электрическое поле совершило работу А над покоившейся микрочастицей с массой m. Найти длину волны де Бройля ускоренной микрочастицы. Принять Джc; m = 6,410^–27 кг

Ответ: 13,9 пм

Вариант 3

1. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерферен­цион­ны­ми полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (₁ = 500 нм) заменить красным (₂ = 650 нм)?

Ответ: в 1,3 раза

2. Пучок монохроматических световых волн с длиной волны  падает под углом  на находящуюся в воздухе мыльную пленку (n = 1,3). При какой наименьшей толщине пленки (в мкм) отраженные световые волны будут

а) максимально ослаблены?  = 0,6 мкм; =30.

б) максимально усилены?  = 0,6 мкм; =30.

Ответы: а) 0,25 мкм; б) 0,125 мкм

3. Определите число штрихов на 1 мм длины дифракционной решетки, если углу  соответствует максимум m-ого порядка для монохроматического света с длиной волны .  = 30; m= 1;  = 0,5 мкм.

Ответ: 1000

4. Пучок света, идущий в воздухе, падает на поверхность жидкости под углом α. Определить угол преломления пучка, если отраженный пучок полностью поляризован. α = 54^о

Ответ: 36

4. Определить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, двигающегося со скоростью . (ответ дать в мкм). = 100 м/с;

Ответ: 7,285 мкм

5. Электрическое поле совершило работу А над покоившейся микрочастицей с массой m, при этом длина волны де Бройля микрочастицы стала равна _Б. Найти работу поля А (в эВ).

Принять Джc; m = 6,410^–27 кг; _Б = 10^–12 м.

Ответ: 193 эВ

Вариант 4

1. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференцион­ны­ми полосами на экране в опыте Юнга, если экран переместить с расстояния на расстояние ? = 1 м; = 2 м.

Ответ: 2

2. Пучок монохроматических световых волн с длиной волны  падает под углом  на находящуюся в воздухе мыльную пленку с показателем преломления n и толщины d. При каком максимальном угле  отраженные световые волны будут

а) максимально ослаблены?  = 0,6 мкм; d = 0,25 мкм; n = 1,3.

б) максимально усилены?  = 0,6 мкм; d= 0,125 мкм; n = 1,3.

Ответы: а) 30; б) 30;

3. Определите число штрихов дифракционной решетки длины l, если углу  соответствует максимум m-ого порядка для монохроматического света с длиной волны .  = 30; m= 1;  = 0,5 мкм; l= 1 см.

Ответ: 10000

4. Пучок естественного света, идущий в воде с показателем преломления n_в, отражается от стекла с показателем преломления n_с, погруженного в воду. При каком угле падения отраженный свет полностью поляризован? n_в = 1,33; n_с = 1,5.

Ответ: 48

5. Определить скорость электрона, кинетическая энергия которого равна энергии фотона с длиной волны λ = 100 мкм.

Ответ: 66 км/с

6. Электрон находится на третьей боровской орбите атома, радиус которой  0,48 нм. Принять Джc; m= 9,1×10^–31 кг.

а) Найти длину волны де Бройля этого электрона (в нм).


б) Чему станет равна длина волны де Бройля этого электрона (в нм) на четвертой боровской орбите?


в) Чему равна скорость этого электрона (в км/с)?


г) Чему равен импульс этого электрона?


д) Чему станет равен импульс этого электрона при переходе на четвертую орбиту?


е) Чему станет равна скорость этого электрона (в км/с) при переходе на четвертую орбиту?


ж) Чему станет равна кинетическая энергия этого электрона (в эВ) при переходе на четвертую орбиту?

Ответы: а) 1,01 нм; б) 1,34 нм; в) 687 км/с; г) 6,2510^–25 кгм/с;

д) 4,6910^–25 кгм/с; е) 515 км/с; ж) 0,755 эВ;

Вариант 5

1. Во сколько раз уменьшится расстояние между соседними интерференцион­ны­ми полосами на экране в опыте Юнга, если расстояние между отверстиями увеличить от до ? = 1 мм; = 2 мм.

Ответ: 2

2. На поверхности стекла ( = 1,5) находится пленка показателем преломления n. На нее падает свет с длиной волны  под углом  к нормали. Отраженный свет максимально усилен при минимальной толщине пленки d.

а) Найти толщину пленки (в мкм). n = 1,3;  = 0,6 мкм; =30.

б) Найти величину угла . n = 1,3;  = 0,6 мкм; d = 0,25 мкм.

в) Найти  (в мкм). n = 1,3; =30; d = 0,2 мкм.

Ответы: а) 0,25 мкм; б) 30; в) 0,48 мкм.

3. Определите число штрихов дифракционной решетки длины l, если углу  соответствует максимум m-ого порядка для монохроматического света с длиной волны .  = 30; m= 1;  = 0,5 мкм; l= 1 см.

Ответ: 10000

4. Угол Брюстера при падении света из воздуха на кристалл каменной соли равен α. Определить скорость света в этом кристалле. (Ответ дать в Мм/с) α = 57^о

Ответ: 194,8 Мм/с

5. Определите максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, если фототок прекращается при приложении задерживающего напряжения U. (ответ дать в км/с). U = 1 В.

Ответ: 593 км/с

6. Электрон находится на третьей боровской орбите атома, радиус которой  0,48 нм. Принять Джc; m= 9,1×10^–31 кг.


а) Во сколько раз увеличится момент импульса этого электрона при переходе на четвертую орбиту?


б) На сколько электрон-вольт уменьшится кинетическая энергия этого электрона при переходе на четвертую орбиту?


в) На сколько нанометров увеличится длина волны де Бройля этого электрона при переходе на четвертую орбиту?


г) На сколько увеличится момент импульса этого электрона при переходе на четвертую орбиту?


д) Во сколько раз уменьшится кинетическая энергия этого электрона при переходе на четвертую орбиту?


е) Во сколько раз уменьшится импульс этого электрона при переходе на четвертую орбиту?

Ответы: а) 1,33 раз; б) 0,587 эВ; в) 0,335 нм; г) 10^–34 Джс; д) 1,78 раз; е) 1,33 раз.

Вариант 6

1. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей перпендикулярно к нему поместили тонкую стеклянную пластинку с показателем преломления n= 1,5. При этом центральная светлая полоса сместилась на m полос. Длина волны .

а) Найти оптическую разность хода лучей (в мкм)? m = 2;  = 0,5 мкм.

б) Найти толщину пластинки (в мкм). m = 2;  = 0,5 мкм.


в) На сколько полос сместится центральная светлая полоса?

h = 2 мкм;  = 0,5 мкм.

Ответы: а) 1 мкм; б) 2 мкм; в) на 2 полосы

2 . Два параллельных световых пучка, отстоящие друг от друга на расстоянии d, падают нормально на призму с углом . Показатель преломления материала призмы n. Оптическая разность хода этих пучков на выходе из призмы равна .

а) Определить угол призмы. d = 1 см; n = 1,5;  = 8,66 мм.

б) Определить  (в мм). d = 1 см; n = 1,5; =30.

в) Определить показатель преломления материала призмы.

d =1 см; =8,66 мм; =30.

г) Определить расстояние между световыми пучками.

n = 1,5; =30;  = 8,7 мм.

Ответы: а) 30; б) 8,66 мм; в) 1,5; г) 0,01 м

3. Определите ширину l дифракционной решетки с N штрихами, если углу  соответствует максимум m-ого порядка для монохроматического света с длиной волны .  = 30; m= 1;  = 0,5 мкм; N = .

Ответ: 1 см

4 . Пучок естественного света падает на стеклянную (с показателем преломления n_c)призму с углом α параллельно ее основанию. Отраженный луч является плоскополяризованным.

а) Определите n_c.α = 30

б) Определить двугранный угол α призмы. n_с = 1,6

Ответы: а) 1,73; б) 32

5. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна λ. Определите минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект. (ответ дать в эВ). λ = 100 нм.

Ответ: 12,43 эВ

6. -функция некоторой частицы имеет вид , где r – расстояние от этой частицы до силового центра;  = 10^–10 м.

Определить плотность вероятности нахождения этой частицы на расстоянии r от начала координат. , r = 210^–10 м.

Ответы: 7,2910²⁶ м^–3

Вариант 7

1. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей перпендикулярно к нему поместили тонкую стеклянную пластинку с показателем преломления n= 1,5. При этом центральная светлая полоса сместилась на m полос. Длина волны .

а) Найти оптическую разность хода лучей (в мкм)? m = 2;  = 0,5 мкм.

б) Найти толщину пластинки (в мкм). m = 2;  = 0,5 мкм.


в) На сколько полос сместится центральная светлая полоса?

h = 2 мкм;  = 0,5 мкм.

Ответы: а) 1 мкм; б) 2 мкм; в) на 2 полосы

2 . На стеклянный клин с углом  и показателем преломления n = 1,5 нормально падает монохроматический свет с длиной волны . Расстояние между двумя соседними интерференционными минимумами в отраженном свете равно х.

а) Определить тангенс угла .  = 0,6 мкм; х = 1 мм.

б) Определить длину волны падающего света (в мкм). ; х = 1 мм.

Ответы: а) 210^–4; б) 0,873 мкм.

3. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет с длиной волны . Определить угол дифракции, соответствующий максимуму порядка , если максимум порядка виден под углом ₁.

= 3; = 4; ₁=30.

Ответ: 41,8

4 . Сферическая капля с показателем преломления n = 1,54 находится в воздухе. В точку А капли падает пучок естественного света и отражается полностью поляризованный. Найти угол между падающим и отраженным лучами в точке А.

Ответ: 114 град

5. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются при приложении обратного напряжения U. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света _о. Определите частоту применяемого излучения. U = 1 В; _о = 10¹⁴ Гц.

Ответ: 3,411014 Гц

6. -функция некоторой частицы имеет вид , где r – расстояние от этой частицы до силового центра;  = 10^–10 м.

а) На каком удалении r от начала координат (в нм) вероятность нахождения микрочастицы максимальна?

б) Определить плотность вероятности нахождения этой частицы на расстоянии r от начала координат. , r = 210^–10 м.

Ответы: а) 0,1 нм; б) 5,8310²⁷ м^–3

Вариант 8

1. В опыте Юнга на пути каждого интерферирующего луча перпендикулярно поместили тонкие стеклянные пластинки толщиной и и показателем преломления n. При этом центральная светлая полоса сместилась на mполос. Длина волны равна .

а) Найти показатель преломления n.

= 1 мкм; = 3 мкм;  = 0,5 мкм; m = 2.

б) На сколько полос сместилась центральная светлая полоса.

= 1 мкм; = 3 мкм;  = 0,5 мкм; n= 1,5.

в) Найти толщину пластины (в мкм).

= 3 мкм; m = 2;  = 0,5 мкм; n= 1,5.

Ответы: а) 1,5; б) на 2 полосы; в) 1 мкм.

2 . На стеклянный клин с углом  и показателем преломления n = 1,5 нормально падает монохроматический свет с длиной волны . Расстояние между двумя соседними интерференционными максимумами в отраженном свете равно х.

а) Определить тангенс угла .  = 0,6 мкм ; х = 1 мм.

б) Определить х (в мм).  = 0,1 мкм;

в) Определить длину волны падающего света (в мкм). ; х = 1 мм.

Ответы: а) 210^–4; б) 0,114 мм; в) 0,873 мкм

3. На дифракционную решетку с периодом dнормально падает белый свет. В направлении  совпадают максимумы интерференции волн с длинами ₁ = 0,56 мкм и ₂ = 0,4 мкм.

а) Определить минимальный порядок максимума .

б) Определить . d = 5,6 мкм.

Ответы: а) 5; б) 30.

4 . Стеклянный шар с показателем преломления n_с находится в жидкости с показателем преломления n_ж. В точку А шара падает луч естественного света и отражается полностью поляризованный. Найти угол  между падающим и отраженным лучами.

n_с = 1,5; n_ж = 1,33

Ответ: 96,9

5. Определите работу выхода электронов из металла, если «красная граница» фотоэффекта для него λ. (ответ дать в эВ). λ = 100 нм.

Ответ: 12,43 эВ

6. -функция некоторой частицы имеет вид , где а – ширина ямы. Используя условие нормировки, определите коэффициент А. а = 10^–9 м.

Ответ: 4,4710⁴ м^–1/2