Контрольная работа по "Физике"

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Иркутский государственный  технический университет

Заочно-вечерний факультет

Кафедра общеобразовательных  дисциплин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф И З И К А

Контрольная работа №3

 

 

 

 

 

 

Вариант №7

Выполнил:

Ст-т гр.

________________

  подпись студента

 

 

Проверил

преподаватель:

______________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа 3

3.017. Установка для  наблюдения колец Ньютона освещается  нормально падающим монохроматическим светом с длиной волны 590 нм. Радиус кривизны линзы равен R =5 м. Определить ширину воздушного промежутка в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо в отраженном свете.

Дано:

Найти:

Решение

Радиус светлых колец Ньютона в отраженном свете:

       Из геометрических  построений 

                       

                                              

                                             

 

                        

3.027. На дифракционную решетку, содержащую п =100 штрихов на 1 мм, нормально падает монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум третьего порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно повернуть на угол = 20°. Определить длину волны света, падающего на решетку.

Дано:

Найти

Решение

Угол отклонения лучей, соответствующий  максимуму при дифракции света  на дифракционной решётке определяется из условия:

 

 

3.037. Определить во  сколько раз уменьшится интенсивность света, проходящего через поляризатор и анализатор, у которых угол между оптическими осями равен 30°, если в поляризаторе и анализаторе теряется 10% интенсивности падающего на него света.

Дано

Найти:

Решение

             

                   

 

                        

  

3.047. Максимальная спектральная плотность энергетической светимости абсолютно черного тела равна 4,16*10¹¹(Вт/м²). Определить на какую длину волны она приходится.

 

Дано:

Найти

Решение:

Длину волны вычисляем с помощью закона смещения Вина

 

Энергетическая светимость

Температура

557. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны =0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта =0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

Дано:

Найти:                                

     Решение

Формула Эйнштейна для фотоэффекта  =

                    Красная граница фотоэффекта 

3.067. На зеркальную поверхность площадью = 66 мм² падает нормально поток излучения Ф_е = 0,8 Вт. Определить давление р и силу давления F света на эту поверхность.

Дано:

Найти

Решение

Сила давления F света

  

Давление света:

       

3.077. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол = /2. Определить импульс р (вМэВ/с)*, приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была = 1,02 МэВ.

ДАНО                  РЕШЕНИЕ

            Формула Комптона   где

                        

======                                

?                   Дж=

                                                       =

 

3.087. Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить кинетическую Т, потенциальную П и полную Е энергию электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах.

 

 

 

3.097. Кинетическая энергия Т электрона равна удвоенному значению его энергии покоя ( ). Вычислить длину волны де Бройля для такого электрона.

Дано:

Найти:

Решение

В релятивистском случае :

3.107, Предполагая, что  неопределенность координаты движущейся частицы равна дебройлевской длине волны, определить относительную неточность импульса этой частицы.

 

Дано:

Найти:

Решение

 

 

Соотношение неопределенностей  Гейзенберга для координаты  и  импульса имеет вид

                                                           

дебройлевская длина волны

 

3.117. Определить число  N ядер, распадающихся в течение  времени: t= 1 мин в радиоактивном изотопе фосфора массой т = 1 мг.

Дано m = 1 мг t = 1 мин Т_1/2=14,3 сут

Зависимость числа атомов от времени:

N=N₀e^-λt

Число распавшихся атомов за время t:

N=N₀×(1–e^-λt) , где λ=ln2/T_1/2 – постоянная распада, N₀ – число атомов начальный

момент времени t=0.

По определению N₀=m×N_A/μ, где m-масса образца, N_A-число Авогадро равное 6.023×10²³ моль^-1, μ-молярная масса (в нашем случае μ=32г/моль для фосфора).

Тогда, собирая все  вместе, находим число распавшихся  атомов за время t: .

Подставляем числа (переводя одновременно все величины в систему  СИ).

= .

 

 

 

 

3.127. Вычислить энергию Q, выделяющуюся при реакции

 

Решение. Энергия  ядерной реакции определяется по формуле

                                                                                  (1)

где и — массы частиц, вступающих в реакцию; — сумма масс частиц, образовавшихся в результате реакции.

Если массу частиц выражать в а. е. м., а энергию реакции в МэВ, то формула (1) принимает вид:

                                                                           (2)

При вычислении энергии ядерной реакции можно  использовать вместо масс их ядер массы атомов. Из справочных данных находим:

Поскольку , энергия в результате реакции выделяется.