Задача 1 Частично поляризованный свет проходит через поляризатор. Интенсивность света, проходящего через поляризатор, при некотором положении плоскости поляризатора уменьшается в n1 раз, а при повороте плоскости поляризатора относительно первоначального положения на угол 45° интенсивность уменьшается в n2 раз. Определить степень поляризации света, падающего на поляризатор. На какой угол относительно первоначального положения нужно повернуть плоскость поляризатора, чтобы интенсивность проходящего света была минимальной?
Дано:
n1 = 1.842
= 45˚
n2 = 2.514
|
Решение:
При повороте плоскости поляризатора относительно первоначального положения на угол 45° интенсивность пропущенного поляризованного света равна
 =
По условию задачи J1/J2=2,514 , J1=2,514∙J2
(J1 – интенсивность в начальный момент)
Максимум пропускания соответствует случаю, когда плоскость, в которой преимущественно колеблется вектор  частично поляризованной волны, параллельна плоскости пропускания поляризатора. Поляризатор полностью пропускает поляризованный свет и половину интенсивности естественного света
По условию задачи Jmax/J1=1,842 , Jmax=1,842∙J1
Имеем
Степень поляризации частично поляризованного света определяется формулой
Максимальная интенсивность
Минимальная интенсивность соответствует случаю, когда поляризатор не пропустит поляризованный свет; через него пройдет только половина поляризованного света Jmin=0,5 Je.
Определим на какой угол относительно первоначального положения нужно повернуть плоскость поляризатора, чтобы интенсивность проходящего света была минимальной.
Должно выполняться условие 
Ответ: P=0,58, =900
|
Найти:
Р – ?
– ?
|
Задача 2 Свинцовый шарик радиуса r находится в откачанном сосуде. Температура стенок сосуда поддерживается близкой к абсолютному нулю. Начальная температура шарика T0 = 300 K. Считая поверхность шарика абсолютно черной, определить температуру шарика через время t. Удельная теплоемкость свинца c = 130 Дж/кгК, плотность свинца ρ = 11.3 · 103 кг/м3.
Дано:
T0 = 300 K
c = 130 Дж/кгК
ρ =11,3·103 кг/м3
r = 4 см=0,04 м
t = 5 часа =
=18·103 c
|
Решение:
Энергия, излучаемая поверхностью тела S за время dt равна
По закону Стефана-Больцмана энергетическая светимость R абсолютно черного тела
 ,
здесь T – абсолютная температура,
σ = 5,67∙10–8 Вт/(м²∙К4) – постоянная Стефана-Больцмана.
S – площадь поверхности шара 
Таким образом, энергия, излучаемая шариком
Т.к. шарик помещён в откачанный сосуд, температура стенок которого поддерживается постоянной (T = 0 K), то шарик излучает энергию, а не поглощает, т.е. количество теплоты dQ теряемое шариком при охлаждении на dT за время dt равно энергии  .
Знак минус говорит о том, что dT – отрицательное число (охлаждение). Элементарное количество теплоты
где: c - удельная теплоёмкость,
m – масса шарика.
Таким образом, получаем следующее
Проинтегрируем выражение.
Получаем
Ответ: Т=172,93 К
|
T = ?
|
Задача 3 
По тонкой нихромовой пластинке шириной dи площадью поперечного сечения S идет ток (рис. 5). Коэффициент поглощения пластинки a = 0,25. Все выделяющееся в пластинке тепло теряется в результате излучения. Длина волны, на которую приходится максимум энергии в спектре излучения, равна λm. Определить силу тока в пластинке. Удельное сопротивление нихрома ρ = 1 мкОм·м.
Дано:
a = 0,25
ρ = 1 мкОм·м=
=10-6 Ом∙м
S= 0,5 мм2 =
=0,2∙10-6 м
d=2 см =0,02 м
λm = 0,55 мкм
|
Решение:
Сила тока в пластинке определяется по формуле
В свою очередь
где: h - постоянная Планка, h = 6,63∙10-34 Дж∙с;
c- скорость света, с = 3∙108 м/с;
l – длина тонкой нихромовой пластинки, l = a∙d
Запишем формулу в следующем виде
Подставим числовые значения
Ответ: I =  ∙10-18 А
|
Найти:
I -?
| |
Скачать 92.33 Kb.