Методические указания по выполнению контрольной работы по физике
Уважаемый студент!
Из готовых вариантов у нас есть № 8 обеих контрольных. (71407)
Если Вам нужен иной вариант, пожалуйста, сообщите нам, сделаем работу на заказ очень быстро! Спасибо.
Варианты заданий для контрольной работы № 3.
Номер варианта | Номера задач | |||||||
1 | 1 | 11 | 21 | 31 | 41 | 51 | 61 | 71 |
2 | 2 | 12 | 22 | 32 | 42 | 52 | 62 | 72 |
3 | 3 | 13 | 23 | 33 | 43 | 53 | 63 | 73 |
4 | 4 | 14 | 24 | 34 | 44 | 54 | 64 | 74 |
5 | 5 | 15 | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 | 75 |
6 | 6 | 16 | 26 | 36 | 46 | 56 | 66 | 76 |
7 | 7 | 17 | 27 | 37 | 47 | 57 | 67 | 77 |
8 | 8 | 18 | 28 | 38 | 48 | 58 | 68 | 78 |
9 | 9 | 19 | 29 | 39 | 49 | 59 | 69 | 79 |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
Задачи для выполнения домашней контрольной работы №3
- Материальная точка массой 25 г совершает гармонические колебания с амплитудой 10 см и частотой 1 Гц. Чему равна ее кинетическая энергия и действующая на нее сила в тот момент, когда ее смещение от положения равновесия равно 5 см?
- Дифференциальное уравнение колебаний заряда в контуре имеет вид: . Индуктивность контура равна 10 мкГн. Найти емкость контура и записать уравнение колебаний заряда, если в начальный момент времени сила тока максимальна и равна 10 мА.
- Написать уравнение гармонического колебательного движения, если максимальное ускорение точки равно amax = 49.3 см/с2, период колебаний Т=2с и смещение точки от положения равновесия в начальный момент времени х0=25 мм.
- Уравнение изменения силы тока в колебательном контуре со временем дается в виде I(t) = – 0,02·sin(400pt), Индуктивность контура 1 Гн. Найти: 1) период колебаний; 2) емкость контура; 3) максимальное напряжение на конденсаторе; 4) максимальную энергию магнитного поля катушки индуктивности; 5) максимальную энергию электрического поля конденсатора.
- Математический маятник, состоящий из нити длиной l = 0,5 м и свинцового шарика массой m = 50 г совершает гармонические колебания с амплитудой x0 = 5 см. Определить: 1) скорость шарика при прохождении им положения равновесия; 2) максимальное значение возвращающей силы.
- Заряд конденсатора в колебательном контуре меняется по закону q=Acos(pt), где А = 2 мкКл. Найдите энергию электрического поля конденсатора в момент времени, когда она равна энергии магнитного поля катушки. Индуктивность катушки равна 05 Гн.
- Физический маятник представляет собой тонкий однородный стержень массы m длиной l. Определить частоту колебаний маятника, если точка подвеса находится от центра масс на расстоянии x. Момент стержня относительно середины I = ml2/12.
- Колебательный контур состоит из из конденсатора емкостью 200 нФ и катушки индуктивностью 2 мГн. Чему равно максимальное напряжение на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока равна 5 А? На какую длину волны настроен этот контур?
- Коэффициент жесткости пружины равен 10 Н/см, а масса груза 1 кг. Каковы были начальные значения смещения и скорости груза, если амплитуда колебаний 5 см, а начальная фаза 60°.
- Катушка с индуктивностью 30 мкГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин 10 см2 каждая и расстоянием между ними 1 мм. Найти диэлектрическую проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами конденсатора, если контур резонирует на длину волны 750 м.
- Складываются два гармонических колебания одинаковой частоты и одинакового направления: x1 = A1cos(wt + j1), x2 = A2cos(wt + j2), где А1=1 см, j1=p/3 рад; А2=2 см, j2 = 5p/6 рад. Определить амплитуду и начальную фазу j результирующего колебания. Запишите уравнение этого колебания.
- Материальная точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных гармонических колебаниях, уравнения которых x = A1cos(wt), y=A2cos(wt/2), где A1 = 1 см, A2 = 2 см, w = p, рад/c. Найти уравнение траектории точки. Построить траекторию с соблюдением масштаба и указать направление движения точки.
- Складываются два гармонических колебания одного направления, имеющие одинаковые амплитуды и одинаковые начальные фазы с периодами Т1 = 2 с и Т2 = 2.02 с. Определите период результирующего колебания и период биений.
- Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами: Т1 = Т2 = 1.5 с и амплитудами А1 =А2 = 2 см. Начальные фазы колебаний j1 = p/2 рад и j2 = p/3 рад. Определить амплитуду и начальную фазу j результирующего колебания. Запишите уравнение этого колебания.
- Складываются два взаимно перпендикулярных колебания, выражаемых уравнениями: x = A1sinwt, y = A2cos(wt+t), где A1 = 2 см, A2=1 см, w=p с-1, t = 0.5 с. Найти уравнение траектории y = y(x) и построить ее, указав направление движения точки.
- В результате сложения двух колебаний, период одного из которых Т1=0.02с, получают биения с периодом Тб = 0.2 с. Определите период второго складываемого колебания.
- Складываются два гармонических колебания одинаковой частоты и одинакового направления: x1 = A1cos(wt + j1), x2 = A2cos(wt + j2), где А1=2 см, j1=p/4 рад, А2=1 см, j2 = 3p/5 рад. Определить амплитуду и начальную фазу j результирующего колебания. Запишите уравнение этого колебания.
- Амплитуда результирующего колебания, получающегося при сложении двух одинаково направленных гармонических колебаний одинаковой частоты, обладающих разностью фаз j = 60°, равна А = 6 см. Определите амплитуду А2 второго колебания, если А1 = 5 см.
- Складываются два взаимно перпендикулярных колебания, выражаемых уравнениями: x = 2 cos(wt), y = -cos(2wt). Найти уравнение траектории y=y(x) и построить ее, указав направление движения точки.
- Складываются три гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами Т1 = Т2 = Т3 и амплитудами A1 = A2 = A3 = 3 см. Начальные фазы колебаний j1 = 0, j2 = p/3, j3 = p/3, рад. Используя метод векторных диаграмм, найти амплитуду и начальную фазу результирующего колебания. Записать уравнение этого колебания.
- Найти логарифмический декремент затухания математического маятника, если за время t= 1 мин амплитуда колебаний уменьшилась в 2 раза. (Длина маятника l = 1 м).
- Колебательный контур имеет индуктивность 01 Гн, емкость 4 мкФ и сопротивление 2 Ом. Определить логарифмический декремент затухания и добротность контура. Записать уравнение затухающих колебаний для заряда. Начальный заряд на пластинах конденсатора максимальный и равен 400 мКл.
- Затухающие колебания точки происходят по закону .
- В контуре, добротность которого равна 100 и собственная частота колебаний 50 кГц, возбуждаются затухающие колебания. Через сколько времени, энергия, запасенная в контуре, уменьшится в два раза? Определить коэффициент затухания.
- Амплитуда затухающих колебаний математического маятника за 1 мин уменьшилась в 3 раза. Определите, во сколько раз она уменьшится за 4 мин.
- Собственная частота колебаний контура n0 = 8 кГц, добротность контура Q = 72. В контуре возбуждаются затухающие колебания. Найти закон убывания запасенной в контуре энергии W со временем, если в начальный момент времени энергия, запасенная в контуре равна 50 мкДж.
- Тело массой m = 100 г, совершая затухающие колебания, за 2 мин потеряло 60% своей энергии. Определите коэффициент сопротивления среды.
- Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L=10 мГн, конденсатора емкостью С=0.1 мкФ и резистора сопротивлением R=20 Ом. Определите, через сколько полных колебаний амплитуда тока в контуре уменьшится в e раз.
- Логарифмический декремент затухания маятника l= 0.01. Определите число полных колебаний маятника до уменьшения амплитуды в 3 раза.
- Собственная частота контура равна n0 = 8,0 кГц; добротность контура Q=72. В контуре возбуждаются затухающие колебания. Найти закон убывания запасенной в контуре энергии W со временем t. Какая часть первоначальной энергии W0 сохранится в контуре по истечении промежутка времени t =1.00 мс?
- Период затухающих колебаний в системе равен Т = 0.2 с, а отношение амплитуд первого и шестого колебаний равно 13. Определить резонансную частоту данной колебательной системы.
- Колебательный контур, подключенный к генератору, содержит резистор сопротивлением 5 Ом, катушку индуктивностью 5 Гн и конденсатор. Определите электроемкость конденсатора, при которой в контуре возникает резонанс при частоте 1 кГц. Чему равна сила тока в цепи при резонансе, если действующее напряжение на генераторе равно 220 В.
- Амплитуды вынужденных колебаний при частотах n1=400 Гц и n2=600 Гц равны между собой. Определить резонансную частоту n. Затуханием пренебречь.
- Катушка с индуктивностью 30 мкГн присоединена к плоскому конденсатору с площадью пластин 10 см2 каждая и расстоянием между ними 1мм. Найти диэлектрическую проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами конденсатора, если контур резонирует на длину волны 750 м.
- Тело совершает вынужденные колебания в среде с коэффициентом затухания r = 1 г/с. Считая затухание малым, определите амплитудное значение вынуждающей силы, если резонансная амплитуда Арез = 5 см, а частота собственных колебаний n0 = 10 Гц.
- В цепь переменного тока напряжением U = 220 B включены последовательно емкость С, сопротивление R и индуктивность L. Найти падение напряжения UR на сопротивлении, если известно, что падение напряжения на конденсаторе UC = 2UR, на индуктивности UL = 3UR.
- Во сколько раз амплитуда вынужденных колебаний будет меньше резонансной амплитуды, если частота изменения вынуждающей силы будет больше резонансной частоты в два раза? Коэффициент затухания равен 1 w0 (w0 – циклическая частота свободных незатухающих колебаний).
- Катушка с активным сопротивлением R=10 Ом и индуктивностью L включена в цепь переменного тока напряжением U = 7 B и частотой n=50 Гц. Найти индуктивность L катушки, если известно, что катушка поглощает мощность P = 400 Вт и сдвиг фаз между напряжением и током j=600.
- Колебательная система совершает затухающие колебания с частотой n=1000 Гц. Определить собственную частоту колебаний n0, если известно, что резонансная частота равна 998 Гц.
- Какой должна быть добротность контура Q, чтобы частота, при которой наступает резонанс токов, отличалась от частоты , при которой наступает резонанс напряжений, не более чем на 1 %?
- Плоская монохроматическая волна распространяется вдоль прямой, совпадающей с положительным направлением оси 0x в среде, не поглощающей энергию, со скоростью v = 15 м/с. Две точки, находящиеся на этой прямой на расстояниях x1 = 5 м и x2 = 5,5 м от источника колебаний, колеблются с разностью фаз Dj = p/5. Амплитуда волны A = 0,04 м. Определить: 1) длину волны l, 2) уравнение волны, 3) смещение s1 первой точки в момент времени t1 = 3 с.
- В однородной среде с ε=4 и μ=1 распространяется плоская электромагнитная волна с амплитудой напряженности электрического поля Em=200 В/м. Найти для этой волны: а) амплитуду магнитной индукции Bm; б) скорость распространения волны v; в) амплитуду вектора Умова - Пойнтинга Sm.
- Поперечная волна распространяется вдоль упругого шнура со скоростью v=15 м/с. Период колебаний точек шнура равен Т = 1.2 с, амплитуда A=2 см. Определить: 1) длину волны; 2) фазу колебаний, смещение , скорость и ускорение точки, отстоящей на расстоянии х = 45 м от источника волн в момент t=4 с; 3) разность фаз колебаний двух точек, лежащих на луче и отстоящих от источника волн на расстояниях x1 = 20 м и x2 = 30 м.
- Найти скорость v распространения электромагнитных волн в кабеле, в котором пространство между внешним и внутренним проводом заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε =4.5. Потерями в кабеле пренебречь.
- На расстоянии l=4 м от источника плоской волны частотой v = 440 Гц перпендикулярно ее лучу расположена стена. Определить расстояния от источника волн до точек, в которых будут первые три узла и три пучности стоячей волны, возникшей в результате сложения бегущей и отраженной от стены волн. Скорость волны считать равной 440 м/с.
- Плоская гармоническая электромагнитная волна в немагнитной среде (μ=4,0) имеет следующие параметры: Em = 5,0∙10-5 В/м; λ=100 м; ν=1 МГц. Какая энергия W переносится волной за время τ =10 мин через площадку S=1.0 м2, расположенную перпендикулярно скорости распространения волны?
- Уравнение бегущей плоской звуковой волны имеет вид , где x в микрометрах, t - в секундах, х - в метрах. Найти: а) отношение амплитуды смещения частиц среды к длине волны; б) амплитуду колебаний скорости частиц среды и ее отношение к скорости распространения волны.
- Импульс, переносимый плоской электромагнитной волной в вакууме через площадку S = 10 см2 за τ = 5.0 с, равен p = 10-2 кг м/с. Найти интенсивность I волны.
- В однородной среде распространяется плоская упругая волна вида , где a, b, w и k – постоянные. Найти разность фаз колебаний в точках, где амплитуды смещения частиц среды отличаются друг от друга на h = 1 %, если b = 0.42 м-1 и длина волны l = 50 см.
- Электромагнитная волна с частотой ν = 3.0 МГц переходит из вакуума в немагнитную среду с диэлектрической проницаемостью ε = 4.0. Найти приращение ее длины волны.
- При наблюдении в воздухе интерференции света от двух когерентных источников на экране видны чередующиеся темные и светлые полосы. Как изменится ширина полос, если наблюдение производить в воде (показатель преломления воды n = 1.33), сохраняя все остальные условия неизменными?
- На тонкую глицериновую пленку толщиной d = 1.5 мкм нормально к ее поверхности падает белый свет. Определить длины волн лучей видимого участка спектра 4 £ l £ 0.8 мкм, которые будут ослаблены в результате интерференции. Показатель преломления глицерина n = 1,47.
- Для уменьшения потерь света при отражении от стекла на поверхность объектива (n2 = 1.7) нанесена тонкая прозрачная пленка (n=1.3). При какой наименьшей ее толщине dmin произойдет максимальное ослабление отраженного света, длина волны которого приходится на среднюю часть видимого спектра (l0 = 0.56 мкм)? Считать, что лучи падают нормально к поверхности объектива.
- Между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинками положили очень тонкую проволочку, расположенную параллельно линии соприкосновения пластинок и находящуюся на расстоянии l = 75 мм от неё. В отражённом свете (l = 0.5 мкм) на верхней пластинке видны интерференционные полосы. Определить диаметр поперечного сечения проволочки, если на протяжении а =30 мм насчитывает k = 16 светлых полос.
- Плосковыпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке. Определить толщину слоя воздуха там, где в отраженном свете видно первое светлое кольцо Ньютона l = 0.6 мкм. На пути одного из интерферирующих лучей помещается стеклянная пластинка толщиной 2мкм. Свет падает на пластинку нормально. Показатель преломления стекла n=1.5, длина волны света l = 750 нм. Определите число полос, на которое сместится интерференционная картина.
- Параллельный пучок света падает нормально на пластинку из исландского шпата толщиной 50 мкм, вырезанную параллельно оптической оси. Принимая показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно no = 1.66 и ne = 1.49, определите оптическую разность хода этих лучей, прошедших через пластинку.
- В опыте Юнга расстояние от щелей до экрана равно l = 3 м. Определить угловое расстояние между соседними светлыми полосами, если третья светлая полоса на экране отстоит от центра интерференционной картины на расстоянии 5 мм.
- На толстую плоскопараллельную стеклянную пластинку с показателем преломления n1 = 1.5, покрытую очень тонкой пленкой постоянной толщины h с показателем преломления n2 = 1.5, падает нормально пучок параллельных лучей монохроматического света с длиной волны l = 0.6 мкм. Отраженный свет максимально ослаблен в результате интерференции. Определить толщину пленки .
- Расстояние между двумя щелями в опыте Юнга равно d = 1 мм, расстояние от щелей до экрана равно l = 3 м. Определить длину волны λ, испускаемой источником монохроматического света, если ширина Δх полос интерференции на экране равна 5 мм.
- Какой длины путь l1 пройдет фронт волны монохроматического света в вакууме за то же время, за какое он проходит путь длиной l2 = 1 м в воде?
- На щель шириной а=0.1 м нормально падает параллельный пучок света от монохроматического источника (l=0.6 мкм). Определить ширину L центрального максимума в дифракционной картине, проецируемой с помощью линзы, находящейся непосредственно за щелью, на экран, отстоящий от линзы на расстоянии h=1 м.
- Параллельный пучок электронов падает нормально на диафрагму с узкой прямоугольной щелью, ширина которой a=2 мкм. Определить скорость электронов, если известно, что на экране, отстоящем от щели на расстоянии L=50 см, ширина центрального дифракционного максимума b=80 мкм.
- Дифракционная решетка содержит 200 штрихов на 1 мм. На решетку падает нормально монохроматический свет (l=0.6 мкм). Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка?
- На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Четвертая темная дифракционная полоса наблюдается под углом φ4 = 2о12¢. Определить, сколько длин волн укладывается на ширине щели.
- Какой наименьшей разрешающей способностью R должна обладать дифракционная решетка, чтобы с ее помощью можно было разрешить две спектральные линии калия (l1=578 нм и l2=580 нм)?
- Точечный источник света (l = 0.5 мкм) расположен на расстоянии а = 1 м перед диафрагмой с круглым отверстием диаметра d = 2 мм. Определить расстояние b от диафрагмы до точки наблюдения, если отверстие открывает три зоны Френеля.
- C помощью дифракционной решетки с периодом 20 мкм требуется разрешить дублет натрия (l1=589.0 нм и l2=589.6 нм) в спектре второго порядка. При какой наименьшей длине L решетки это возможно?
- На дифракционную решетку в направлении нормали к ее поверхности падает монохроматический свет. Период решетки d = 2 мкм. Определить наибольший порядок дифракционного максимума, который дает эта решетка в случае красного (λ1 = 0.7 мкм) и в случае фиолетового (λ2 = 0.41 мкм) света.
- Диаметр D объектива телескопа равен 8 см. Каково наименьшее угловое расстояние j между двумя звёздами, дифракционные изображения которых в фокальной плоскости объектива получаются раздельными? При малой освещённости глаз человека наиболее чувствителен к свету с длиной волны l=0.5 мкм.
- Какой должна быть толщина плоскопараллельной стеклянной пластинки, чтобы в отраженном свете максимум второго порядка для l = 0.65 мкм наблюдался по тем же углом, что и у дифракционной решетки с постоянной d= 1 мкм.
- Пластинку кварца толщиной d1 = 2 мм, вырезанную перпендикулярно оптической оси, поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации света повернулась на угол j=53°. Определить толщину d2 пластинки, при которой данный монохроматический свет не проходит через анализатор
- Предельный угол aпр полного отражения пучка света на границе жидкости с воздухом равен 43°. Определить угол Брюстера aВ для падения луча из воздуха на поверхность этой жидкости
- Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отраженный от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол j между падающим и преломленным пучками. Показатель преломления стекла n1 = 1.5, глицерина – n2 = 1.47.
- Угол a между плоскостями пропускания поляроидов равен 50°. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в n = 8 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k света в поляроидах.
- Кварцевую пластинку поместили между скрещенными поляроидами. При какой наименьшей толщине dmin пластинки поле зрения после поляроидов будет максимально просветлено?
- Определить, под каким углом к горизонту должно находится Солнце, чтобы лучи, отраженные от поверхности озера (n = 1.33) были максимально поляризованы.
- Плоскополяризованный свет, длина волны которого в вакууме λ = 530 нм, падает на пластинку из кварца перпендикулярно его оптической оси. Определить показатели преломления кварца для обыкновенного (no) и необыкновенного (ne) лучей, если длины волн этих лучей в кристалле соответственно равны lо = 344 нм и le = 341 нм.
- На николь падает пучок частично поляризованного света. При некотором положении николя интенсивность света, прошедшего через него, стала минимальной. Когда плоскость пропускания николя повернули на угол β=45°, интенсивность света возросла в n = 1.5 раза. Определить степень поляризации Р света.
- Свет проходит через жидкость, налитую в стеклянный сосуд (n = 1.5). Отраженный свет оказывается плоско поляризованным при угле падения a=41°.Определить: 1) показатель преломления жидкости; 2) угол падения света на дно сосуда, при котором наблюдается полное внутренне отражение.
- Определите толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации монохроматического света определенной длины волны равен φ= 180°. Удельное вращение в кварце для данной длины волны α = 0.52 рад/мм.
Варианты заданий для контрольной работы № 4.
Номер варианта | Номера задач | |||||||
1 | 1 | 11 | 21 | 31 | 41 | 51 | 61 | 71 |
2 | 2 | 12 | 22 | 32 | 42 | 52 | 62 | 72 |
3 | 3 | 13 | 23 | 33 | 43 | 53 | 63 | 73 |
4 | 4 | 14 | 24 | 34 | 44 | 54 | 64 | 74 |
5 | 5 | 15 | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 | 75 |
6 | 6 | 16 | 26 | 36 | 46 | 56 | 66 | 76 |
7 | 7 | 17 | 27 | 37 | 47 | 57 | 67 | 77 |
8 | 8 | 18 | 28 | 38 | 48 | 58 | 68 | 78 |
9 | 9 | 19 | 29 | 39 | 49 | 59 | 69 | 79 |
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
Задачи для выполнения домашней контрольной работы №4
- Определить длину волны, на которую приходится максимум энергии в спектре звезды с температурой 30000 К.
- АЧТ находится при температуре Т1=2900 К. В результате остывания этого тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости изменилась на Dl=9 мкм. До какой температуры Т2 охладили тело?
- Мощность излучения АЧТ равна 10 КВт. Найти величину излучающей поверхности тела, если известно, что длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности его энергетической светимости, равна 7×10-7м.
- Какова средняя температура земной поверхности, если длина волны, соответствующая максиму ее теплового излучения, равна 10 мкм?
- Температура АЧТ 127°С. После повышения температуры суммарная мощность излучения увеличилась в три раза. На сколько градусов повысилась при этом температура?
- Во сколько раз энергия фотона, соответствующего красному свету (l=750 нм) отличается от энергии фотона, соответствующего фиолетовому свету (l=400 нм)?
- При нагревании абсолютно черного тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 750 нм до 500 нм. Как при этом изменилась энергетическая светимость тела?
- Поток излучения абсолютно черного тела Фe = 10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны λmax = 0.8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.
- Найти температуру Т печи, если известно, что излучение из отверстия в ней площадью S = 6.1 см2 имеет мощность N = 34.6 Вт. Излучение считать близким к излучению абсолютно черного тела.
- Энергетическая светимость черного тела R = 10 кВт/м2. Определите длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической светимости этого тела.
- При освещении катода вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны l = 310 нм фототок прекращается при некотором задерживающем напряжении. При увеличении длины волны на 25%, задерживающее напряжение оказывается меньше на 8 В. Определить по этим экспериментальным данным постоянную Планка.
- Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим излучением с длиной волны 83 нм. Определить, на какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется задерживающее электрическое поле напряжённостью Е = 10 В/см? «Красная граница» фотоэффекта для серебра 264 нм.
- При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны l1 = 0.4 мкм он заряжается до разности потенциалов φ1=2 В. Определить, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны 3 мкм?
- Выбиваемые светом при фотоэффекте электроны при облучении фотокатода видимым светом полностью задерживаются обратным напряжением = 1.2 В. Специальные измерения показали, что длина волны падающего света 400 нм. Определить «красную границу» фотоэффекта.
- На цинковую пластину падает монохроматический свет с длиной волны 220 нм. Определить максимальную скорость vmax фотоэлектронов.
- Определить длину волны l ультрафиолетового излучения, падающего на поверхность некоторого металла, при максимальной скорости фотоэлектронов равной 10 Мм/с. Работой выхода электронов из металла пренебречь.
- Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластинки, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U1 = 3.7 В, если платиновую пластинку заменить другой пластинкой, то задерживающую разность потенциалов придётся увеличить до 6 В. Определить работу А выхода электронов с поверхности этой пластинки.
- Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта l0 = 307 нм, а максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона равна 1 эВ?
- “Красная граница” фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) максимальную скорость электронов, вырываемых из этого металла светом, с длиной волны 400 нм.
- Металл освещается излучением, энергия которого 12 эВ. Определите максимальную энергию выбитых фотоэлектронов, если известно, что она в 2 раза больше работы выхода электронов из металла.
- Фотон с длиной волны λ = 5 пм испытал комптоновское рассеяние под углом θ = 90о на первоначально покоившемся свободном электроне. Определить энергию и импульс электрона отдачи.
- На рисунке показаны направления падающего фотона (γ), рассеянного фотона (γ’) и электрона отдачи (е). Угол рассеяния 90о, направление движения электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол φ=30о. Определите импульс электрона, если импульс рассеянного фотона P¢Ф.
- Фотон (l = 1 пм) рассеялся на свободном электроне под углом q = 90°. Какую долю своей энергии фотон передал электрону?
- При комптоновском рассеянии энергия падающего фотона распределяется поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния . Найти энергию () и импульс () рассеянного фотона.
- Энергия падающего фотона равна энергии покоя электрона. Определить долю энергии падающего фотона, которую сохранит рассеянный фотон, и долю этой энергии, полученную электроном отдачи, если угол рассеяния равен: 1) 60°; 2) 90°; 3) 180°.
- Определить, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс ре был равен импульсу фотона рγ, длина волны которого l=2пм?
- Какая доля энергии фотона при эффекте Комптона приходится на электрон отдачи, если фотон претерпел рассеяние на угол 180°? Энергия () фотона до рассеяния равна 255 МэВ.
- Рентгеновское излучение длиной волны 8 пм рассеивается плиткой графита (Комптон-эффект). Определить длину волны света, рассеянного под углом 60° к направлению падающего пучка света.
- Длина волны фотона равна комптоновской длине электрона. Определить энергию () и импульс (р) фотона.
- Фотон рентгеновского излучения с энергией 0,15 МэВ испытал рассеяние на покоившемся свободном электроне, в результате чего его длина волны увеличилась на . Найти угол , под которым вылетел комптоновский электрон отдачи.
- Вычислить радиус второй орбиты r2 электрона в ионе гелия He+.
- Определить потенциальную П, кинетическую Т и полную Е энергии электрона, находящегося на первой орбите атома водорода (основное состояние).
- Найти энергию Еi и потенциал Ui ионизации иона He+.
- Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на второй.
- Найти: 1) период обращения Т электрона на первой боровской орбите атома водорода, 2) его угловую скорость .
- Насколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны l = 486 нм?
- Определить максимальную и минимальную энергии фотона в видимой серии спектра водорода (серии Бальмера).
- Атомарный водород, возбуждённый светом определённой длины волны, при переходе в основное состояние испускает только три спектральные линии. Определить длины волн этих линий и указать, каким сериям они принадлежат.
- В каких пределах должна быть энергия бомбардирующих электронов, чтобы при возбуждении атома водорода ударами этих электронов спектр излучения водорода имел лишь одну спектральную линию? Энергия атома водорода в основном состоянии E1 = – 13.6 эВ.
- Найдите скорость электронов, вырываемых электромагнитным излучением с длиной волны 18 нм из иона Не+, находящегося в основном состоянии. Энергия ионизации атома водорода 6 эВ.
- Определить длину волны де Бройля для нейтрона, движущегося со наиболее вероятной скоростью при комнатной температуре.
- Электрон движется со скоростью υ = 2·108 м/с. Определить длину волны де Бройля lБ, учитывая изменение массы электрона в зависимости от скорости.
- Определить длину волны де Бройля lБ электрона, если его кинетическая энергия Т = 1 кэВ.
- Найти длину волны де Бройля lБ для электрона, движущегося по круговой орбите атома водорода, находящегося в основном состоянии.
- Электрон движется по окружности радиусом 5 см в однородном магнитном поле с индукцией 8 мТл. Определить длину волны де Бройля l электрона.
- Определите, при каком числовом значении кинетической энергии Т длина волны де Бройля λБ электрона равна его комптоновской длине волны?
- Найти длину волны де Бройля для атома водорода, движущегося при температуре Т = 293 К со: 1) средней квадратичной скоростью; 2) наиболее вероятной скоростью; 3) средней арифметической скоростью.
- Найти длину волны де Бройля λ протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U: 1) 1 кВ; 2) 1 ГВ.
- a-частица движется по окружности радиусом r = 8.3 мм в однородном магнитном поле, напряжённость которого H = 18.9 кА/м. Найти длину волны де Бройля для -частицы.
- Определить длину волны де Бройля l электронов, бомбардирующих антикатод рентгеновской трубки, если граница сплошного рентгеновского спектра приходится на длину волны l = 3 нм.
- Время жизни атома в возбужденном состоянии t = 10 нс. Учитывая, что постоянная Планка ћ = 6,6×10-16 эВ×с, определите ширину энергетического уровня (в эB).
- Среднее время жизни возбуждённого состояния атома равно τ = 12 нс. Определите минимальную неопределённость длины волны Δλ =0.12 мкм излучения при переходе атома в основное состояние.
- Оцените наименьшие ошибки, с которыми можно определить скорость шарика массой кг и электрона, если положение центра шарика и положение электрона установлены с точностью м. Постоянная Планка Дж·с.
- Параллельный пучок электронов с энергией 10 эВ падает по нормали на экран с узкой щелью шириной 10 нм. Оцените (с помощью соотношения неопределенностей) относительную неопределенность импульса Δр/р для электронов, проходящих сквозь щель.
- Положение пылинки массой m = 10-9 кг было установлено с неопределенностью Δх = 0.1 мкм. Оцените неопределенность скорости Δvx, учитывая, что постоянная Планка ħ = 1.05∙10-34 Дж∙с.
- Протон локализован в пространстве в пределах Dx = 10 мкм. Учитывая, что постоянная Планка ħ =1.05∙10-34 Дж∙с, а масса протона m = 1.67×10-27 кг, найдите неопределенность скорости Δvx движения (в м/c).
- Интервал частот, излучаемых атомом при радиационном распаде возбужденного уровня, составляет 100 кГц. Оцените неопределенность времени жизни атома на этом уровне.
- Электрон с кинетической энергией 4 эВ локализован в области размером 1 мкм. Оценить с помощью соотношения неопределённостей относительную неопределённость его скорости.
- Определить неопределенность в определении координаты электрона, движущегося в атоме водорода со скоростью v = 1.5 Мм/с, если допускаемая неопределенность скорости составляет 20% от её величины.
- Молекула водорода участвует в тепловом движении при Т = 300 К. Найдите неопределённость координаты молекул водорода.
- Частица в потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность W нахождения частицы: 1) в средней трети ящика; 2) в крайней трети ящика?
- Частица в потенциальном ящике шириной L находится в возбуждённом состоянии (n = 2). Определить, в каких точках интервала (0 < x < L) плотность вероятности |ψn(x)|² нахождения частицы максимальна и минимальна?
- Частица находится в основном состоянии в одномерной прямоугольной потенциальной яме ширины L с абсолютно непроницаемыми стенками (0<x<L). Найти вероятность пребывания частицы в области 1/3L £ x £ 2/3L.
- Электрон с длиной волны де Бройля l1 = 100 пм, двигаясь в положительном направлении оси X, встречает на своем пути бесконечно широкий прямоугольный потенциальный барьер высотой U = 100 эВ. Определите длину волны де Бройля после прохождения барьера.
- Электрон находится в одномерной прямоугольной потенциальной «яме» шириной L с бесконечно высокими стенками. Определите вероятность обнаружения электрона в средней трети «ямы», если электрон находится в возбужденном состоянии (n = 3).
- Частица находится в основном состоянии одномерной прямоугольной ямы ширины L с абсолютно непроницаемыми стенками (0 < x < L). Найти вероятность нахождения частицы в области 1/2L < x < 2/3L.
- Прямоугольный потенциальный барьер имеет ширину L = 0.1 нм. Определите (в эВ) разность энергий U – E, при которой вероятность прохождения электрона сквозь барьер составит 5.
- Частица в одномерной прямоугольной «потенциальной яме» шириной L с бесконечно высокими «стенками» находится в возбужденном состоянии (n= 3). Определите, в каких точках «ямы» (0 £ x £ L) плотность вероятности обнаружения частицы: 1) максимальна; 2) минимальна. Поясните результат графически.
- Математический маятник можно рассматривать в качестве гармонического осциллятора. Определите в электрон-вольтах энергию нулевых колебаний маятника длиной l = 1 м, находящегося в поле тяготения Земли.
- Прямоугольный потенциальный барьер имеет ширину L = 0.1 нм. Разность между высотой потенциального барьера и энергией движущегося в положительном направлении оси x электрона U – E = 5 эВ. Определите, во сколько раз изменится коэффициент прозрачности D потенциального барьера, если разность U – E возрастет в 4 раза.
- Электрон в атоме находится в f-состоянии. Найти орбитальный момент импульса Lℓ электрона и максимальное значение проекции момента импульса (Ll,z)max на направление внешнего магнитного поля.
- Момент импульса Lℓ орбитального движения электрона в атоме водорода равен 83∙10-34 Дж∙с. Определить магнитный момент Мℓ электрона, находящегося в 2р-состоянии в атоме водорода.
- Используя принцип Паули, указать, какое максимальное число Nmax электронов в атоме могут иметь одинаковые следующие квантовые числа: 1) n, ℓ, mℓ, ms; 2) n, ℓ, mℓ; 3) n, ℓ; 4) n.
- Найти число N электронов в атомах, у которых в основном состоянии заполнены: 1) K- и L-слои, 3s-оболочка и наполовину 3р-оболочка; 2) K-, L- и М- слои и 4s-, 4р- и 4d-оболочки. Что это за атомы?
- Вычислить момент импульса Lℓ орбитального движения электрона, находящегося в атоме: 1) в s-состоянии; 2) в р-состоянии.
- Определить возможные значения проекции момента импульса Lℓz орбитального движения электрона в атоме на направление внешнего магнитного поля. Электрон находится в d –состоянии.
- В атоме K, L и M оболочки заполнены полностью. Определите общее число электронов в атоме.
- Найти число N электронов в атомах, у которых в основном состоянии заполнены: 1) K- и L-слои, 3s-оболочка и наполовину 3р-оболочка; 2) K-, L- и М- слои и 4s-, 4р- и 4d-оболочки. Что это за атомы?
- Заполненной электронной оболочке соответствует главное квантовое число n= 4. Определите число электронов на этой оболочке, которые имеют одинаковое магнитное квантовое число ml = 0.
- Определить возможные значения проекции момента импульса Lℓz орбитального движения электрона в атоме на направление внешнего магнитного поля. Электрон находится в d –состоянии