|
|
Задачи по физике. Задачи по физике 3 семестр первые. Вариант 10. Интерференция
Вариант 10.
1. Интерференция.
А.10.
Расстояние между вторым и первым темными кольцами
Ньютона в отраженном свете равно d. Определить расстояние b между
десятым и девятым кольцами.
Дано:
r1,2 =d
λ – длинна световой волны
R - радиус кривизны линзы
λ2
|
Решение:
r1=√(R λ) ; r2=√(2R λ) ; r9=√(9R λ) ; r10=√(10R λ)
r1,2=√(R λ)*(√(2)-1)
r9,10=√(R λ)*( √(10)-√(9))= √(R λ)*( √(10)-3)
√(R λ)= r1,2\(√(2)-1)
√(R λ)=d\(√(2)-1)
r9,10= (d\(√(2)-1)) * ( √(10)-3)
|
Найти:
r9,10-?
|
Ответ:
r9,10= (d\(√(2)-1)) * ( √(10)-3)
|
2. Дифракция.
Б.10.
При освещении дифракционной решетки белым светом
спектры второго и третьего порядков отчасти перекрывают друг
друга. Определить на какую длину волны в спектре второго порядка
накладывается фиолетовая граница спектра третьего порядка.
Дано:
λ1 – фиолетовая граница света
c - период решётки; α – угол, под которым наблюдается максимум; λ- длинна волны
|
Решение:
с*sinα = kλ
k1λ1= k2λ2
λ2=(k1\k2)*λ1
λ2=(3\2)*λ1
λ2=1,5*λ1
|
Найти:
λ2- ?
|
Ответ:
λ2=1,5*λ1
|
3. Поляризация.
В.10.
Угол между плоскостями пропускания поляризатора и
анализатора равен °. Определить во сколько раз уменьшится
интенсивность света, выходящего из анализатора, если угол увеличить
до °.
Дано:
α=°
α′=°
|
Решение:
Пучок естественного света падая на грань поляризатора, расщепляется вследствие двойного лучепреломления на два пучка: обыкновенный и необыкновенный. Оба пучка одинаковы по интенсивности и полностью поляризованы.
Интенсивность света, прошедшего через поляризатор: I1=1/2*I0I1=1/2*I0 (1)
I0 - интенсивность естественного света, падающего на поляризатор. Дале, пучок плоско поляризованного света интенсивности I1 падает на второй поляризатор и также расщепляется на обыкновенный и необыкновенный. Обыкновенный пучок полностью поглощается в николе, а интенсивность необыкновенного ручка света, вышедшего из анализатора, определяется законом Малюса:
I2=I1cos2αI2=I1cos2α (2)
α - угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора. Подставляя выражение (1) в формулу (2) получим:
I2=1/2*I0cos2αI2=1/2*I0cos2α (3)
Если увеличить угол между плоскостями поляризатора и анализатора до α′, то интенсивность света, вышедшего из анализатора, составит:
I′2=1/2*I0cos2α′I2′=1/2*I0cos2α′ (4)
Поделив почленно выражения (3) и (4) определим уменьшение интенсивности
I2I2′=cos2αcos2α′
|
|
Ответ:
I2I2′=cos2αcos2α′
|
4. Поглощение.
Г. 10.
При прохождении света в растворе пути s интенсивность
света уменьшилась в 5 раз. Во сколько раз уменьшится
интенсивность света, при прохождении пути 2s.
Дано:
s
I0\I1=5
2s
|
Решение:
I1=I0e-as
a-показатель поглощения
I0\5=I0*e-as ; e-as=1/5 ; as=ln5 ; I2=I0e-2as=I0e-2ln5
I0/I2=e2ln5 ; I0/I2=25
|
Найти:
I0/I2-?
|
Ответ:
В 25 раз
|
5. Тепловое излучение. Закон Вина. Закон Стефана-Больцмана
Д.10.
Вследствие изменения температуры абсолютно черного тела
максимум спектральной плотности сместился на λ. Определить, как и
во сколько раз изменились энергетическая светимость тела и
максимальная спектральная плотность энергетической светимости.
Дано:
λ=λ1/λ2
|
Решение:
По закону Стефана-Больцмана, Re=σT4
Re – энергетическая светимость тела
σ – константа излучения абсолютно чёрного тела
Длинна волны на которую приходится максимум энергии излучения, по закону смещения Вина:
 λm=b/T⇒T=b/λm Re=σ(b/λm)4
Re2/Re1=σb4λ14/σb4λ24=(λ1/λ2)4=λ4
Максимальная спектральная плотность светимости: (rλ,T)max=CT5=C(b/λm)5
(rλ,T)max2/(rλ,T)max1=C(b/λ2)5/C(b/λ1)5=(λ1/λ2)5=λ5
|
Найти:
Re2Re1-?
(rλ,T)max2/(rλ,T)max1-?
|
Ответ:
Re2/Re1=λ4
(rλ,T)max2/(rλ,T)max1=λ5
|
6. Квантовая оптика. Внешний фотоэффект.
Е. 10.
На поверхность лития падает монохроматический свет с
длиной волны λ. Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно
приложить задерживающую разность потенциалов U. Определить
работу выхода.
Дано:
λ
U
|
Решение:
Формула Эйнштейна для фотоэффекта:
Е = А + Ек (1)
Е – энергия фотона, Ек – кинетическая энергия вырванных электронов. Энергии фотона кинетическая энергия вырванных электронов определяется по формуле:
E=h⋅c/λ (2)
EK=e⋅U3 (3)
Подставив (3) и (2) выражения в (1) определим работу выхода
h⋅c/λ=A+e⋅U3
A=h⋅c/λ−e⋅U3
|
Найти:
A-?
|
Ответ: A=h⋅c/λ−e⋅U3
| |
|
|
Скачать 23.21 Kb.