Решение в силу условия для тонкого клина (см рисунок) где y толщина клина в том месте, где наблюдается темная полоса

• Название: Решение в силу условия для тонкого клина (см рисунок) где y толщина клина в том месте, где наблюдается темная полоса
• Дата: 13.03.2023
• Размер: 44.65 Kb.
• Имя файла: 505.docx
• Тип: Решение; #986840

505. На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны . Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете . Определить угол α между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин, .



Решение:

1. В силу условия для тонкого клина (см. рисунок)



где y – толщина клина в том месте, где наблюдается темная полоса.

2. Разность хода двух волн для условия интерференционных минимумов

(k = 0, 1, 2, …),

следовательно



откуда



Подставляя исходные данные, получим



Ответ: 0,02^◦.

515. На грань кристалла падает параллельный пучок рентгеновского излучения ( ). Под углом к поверхности кристалла наблюдается дифракционный максимум второго порядка. Определить расстояние d между атомными плоскостями кристалла.

Решение:

Запишем формулу Брэгга-Вульфа:



где – угол скольжения. Для нашего случая разность хода:









Ответ:

525. Угол между плоскостями пропускания поляроидов равен . Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в n=4 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k света в поляроидах.

Решение:



При прохождении через первый николь (если свет ествественный) получаем:



После второго николя:



Тогда:





535. На поверхность калия падает свет с длиной волны . Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.

Решение:

Формула Эйнштейна для фотоэффекта:



где – работа выхода.

Найдем максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вырываемых из этого металла светом с длиной волны . Частота этой длины волны равна:







545. Фотон с энергией был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол . Определить кинетическую энергию электрона отдачи.

Решение:

Запишем уравнение Комптон – эффекта:



Отсюда длина волны рассеянного излучения равна:



Поскольку





Тогда:



Запишем закон сохранения энергии, откуда и выразим кинетическую

энергию электрона:








555. Давление света с длиной волны , падающего нормально на черную поверхность, равно . Определить число N фотонов, падающих за время на площадь этой поверхности.

Решение:

Давление света:



где – энергия, падающая на единицу поверхности за единицу времени:



Число фотонов, падающих за на равно:





565. Определите максимальную энергию фотона серии Бальмера в спектре излучения атомарного водорода.

Решение:

Видимая серия спектра атомарного водорода — это серия Бальмера. Энергия излучения серии Бальмера выражается формулой:



где – постоянная Ридберга,

– постоянная Планка.

Максимальная энергия будет наблюдаться при больших n, когда:



Тогда можно принять:



575. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы длина волны де Бройля была равна: 1) 1 нм; 2) 1 пм?

Решение:

Импульс протона с заданной длиной волны из соотношения де Бройля:



Кинетическая энергия:



Откуда при :



При :



585. Атом испускает фотон с длиной волны . Продолжительность излучения . Определить наибольшую точность , с которой может быть измерена длина волны излучения.

Решение:

Энергия фотона:







Откуда:



Соотношение неопределенностей Гейзенберга для энергии и времени:






595. Определить образовавшееся ядро в следующей реакции:



Решение:

Запишем ядерную реакцию, обозначим через Z и A зарядовое и массовое число неизвестного элемента соответственно:



Из закона сохранения зарядового числа найдем Z:





Из закона сохранения массового числа найдем A:





Тогда: