100 готовых задач по физике школьного курса Часть 11
902. Показатель преломления для красного света в стекле (тяжелый флинт) равен 1,6444, а для фиолетового – 1,6852. Найти разницу углов преломления в стекле данного сорта, если угол падения равен 80°. Готовое решение задачи
903. Какими будут казаться красные буквы, если их рассматривать через зеленое стекло? Готовое решение задачи
904. Через призму смотрят на большую белую стену. Будет ли эта стена окрашена в цвета спектра? Готовое решение задачи
905. На черную классную доску наклеили горизонтальную полоску белой бумаги. Как окрасятся верхний и нижний края этой полоски, если на нее смотреть сквозь призму, обращенную преломляющим ребром вверх? Готовое решение задачи
906. Для получения на экране MN (рис.) интерференционной картины поместили источник света S над поверхностью плоского зеркала А на малом расстоянии от него. Объяснить причину возникновения системы когерентных световых волн. Готовое решение задачи
907. Две когерентные световые волны приходят в некоторую точку пространства с разностью хода 2,25 мкм. Каков результат интерференции в этой точке, если свет: а) красный (λ = 750 нм); б) зеленый (λ = 500 нм)? Готовое решение задачи
908. Два когерентных источника белого света S1 и S2 освещают экран АВ, плоскость которого параллельна направлению S1S2 (рис.). Доказать, что на экране в точке О, лежащий на перпендикуляре, опущенном на экран из середины отрезка S1S2, соединяющего источники, будет максимум освещенности. Готовое решение задачи
909. Экран АВ освещен когерентными монохроматическими источниками света S1 и S2 (рис.). Усиление или ослабление будет на экране в точке С, если: а) от источника S2 свет приходит позже на 2,5 периода; б) от источника S2 приходит с запозданием но фазе на 3π; в) расстояние S2C больше расстояния S1C на 1,5 длины волны? Готовое решение задачи
910. Расстояние S2C (см. рис.) больше расстояния S1C на 900 нм. Что будет в точке С, если источники имеют одинаковую интенсивность и излучают свет с частотой 5∙10 14 Гц? Готовое решение задачи
911. Два когерентных источника S1 и S2 (см. рис.) испускают монохроматический свет с длиной волны 600 нм. Определить, на каком расстоянии от точки О на экране будет первый максимум освещенности, если ОС=4 м и S1S2=1 мм. Готовое решение задачи
912. Как изменяется интерференционная картина на экране АВ (рис.), если: а) не изменяя расстояния между источниками света, удалять их от экрана; б) не изменяя расстояния до экрана, сближать источники света; в) источники света будут испускать свет Готовое решение задачи
913. В установке для наблюдения колец Ньютона используется плосковыпуклая линза с радиусом кривизны 8,6 м. При освещении установки монохроматическим светом, падающим нормально на плоскую поверхность линзы, радиус четвертого темного кольца был равен 4,5 мм. Определить длину волны света, если наблюдение велось в отраженном свете. Готовое решение задачи
914. Между двумя шлифованными стеклянными пластинами попал волос, вследствие чего образовался воздушный клин. Почему в отраженном свете можно наблюдать интерференционную картину? Готовое решение задачи
915. Почему при наблюдении на экране интерференцион¬ной картины от тонкой мыльной пленки, полученной на верти¬кально расположенном каркасе, в отраженном монохромати¬ческом свете расстояние между интерференционными полоса¬ми в верхней части меньше, чем в нижней? Готовое решение задачи
916. Почему в центральной части спектра, полученного на экране при освещении дифракционной решетки белым светом, всегда наблюдается белая полоса? Готовое решение задачи
917. В школе есть дифракционные решетки, имеющие 50 и 100 штрихов на 1 мм. Какал из них даст на экране более широкий спектр при прочих равных условиях? Готовое решение задачи
918. Как изменяется картина дифракционного спектра при удалении экрана от решетки? Готовое решение задачи
919. Дифракционная решетка содержит 120 штрихов на 1 мм. Найти длину волны монохроматического света, падающего на решетку, если угол между двумя спектрами первого порядка равен 8°. Готовое решение задачи
920. Определить угол отклонения лучей зеленого света (λ = 0,55 мкм) в спектре первого порядка, полученном с помощью дифракционной решетки, период которой равен 0,02 мм. Готовое решение задачи
921. Линия с длиной волны λ1 = 426 нм, полученная при помощи дифракционной решетки в спектре второго порядка, видна под углом φ1 = 4,9°. Найти, под каким углом φ2 видна линия с длиной волны λ2 = 713 нм в спектре первого порядка Готовое решение задачи
922. Для определения периода решетки на нее направили световой пучок через красный светофильтр, пропускающий лучи с длиной волны 0,76 мкм. Каков период решетки, если на экране, отстоящем от решетки на 1 м, расстояние между спектрами первого порядка равно 15,2 см? Готовое решение задачи
923. Какова ширина всего спектра первого порядка (длины волн заключены в пределах от 0,38 до 0,76 мкм), полученного на экране, отстоящем на 3 м от дифракционной решетки с периодом 0,01 мм? Готовое решение задачи
924. Свет, отраженный от поверхности воды, частично поляризован. Как убедиться в этом, имея поляроид? Готовое решение задачи
925. Если смотреть на спокойную поверхность неглубоко¬го водоема через поляроид и постепенно поворачивать его, то при некотором положении поляроида дно водоема будет лучше видно. Объяснить явление. Готовое решение задачи
926. На рисунке дан график изменения проекции напряженности электрического поля электромагнитной волны в зависимости от времени для данной точки пространства (луча). Найти частоту и длину волны. Готовое решение задачи
927. На рисунке представлен график распределения проекции напряженности электрического поля электромагнитной волны по заданному направлению (лучу) в данный момент времени. Найти частоту колебаний. Готовое решение задачи
928. Сравнить время приема светового сигнала, посланного с ракеты, если: а) ракета удаляется от наблюдателя; б) ракета приближается к наблюдателю. Готовое решение задачи
929. Элементарная частица нейтрино движется со скоростью света с. Наблюдатель движется навстречу нейтрино со скоростью υ. Какова скорость нейтрино относительно наблюдателя? Готовое решение задачи
930. Две частицы, расстояние между которыми l = 10 м, летят навстречу друг другу со скоростями υ = 0,6c. Через сколько времени произойдет соударение? Готовое решение задачи
931. Две частицы удаляются друг от друга со скоростью 0,8с относительно земного наблюдателя. Какова относительная скорость частиц? Готовое решение задачи
932. С космического корабля, движущегося к Земле со скоростью 0,4с, посылают два сигнала: световой сигнал и пучок быстрых частиц, имеющих скорость относительно корабля 0,8с. В момент пуска сигналов корабль находился на расстоянии 12 Гм от Земли. Какой из сигналов и на сколько раньше будет принят на Земле? Готовое решение задачи
933. Какова масса протона, летящего со скоростью 2,4∙10 8 м/с? Массу покоя протона считать равной 1 а.е.м. Готовое решение задачи
934. Во сколько раз увеличивается масса частицы при движении со скоростью 0,99с? Готовое решение задачи
935. На сколько увеличится масса α-частицы при движении со скоростью 0,9с? Полагать массу покоя α-частицы равной 4 а.е.м. Готовое решение задачи
936. С какой скоростью должен лететь протон (m0 = 1 а.е.м.), чтобы его масса стала равна массе покоя α-частицы (m = 4 а.е.м.)? Готовое решение задачи
937. При какой скорости движения космического кораб¬ля масса продуктов питания увеличится в 2 раза? Увеличится ли вдвое время использования запаса питания? Готовое решение задачи
938. Найти отношение заряда электрона к его массе при скорости движения электрона 0,8с. Отношение заряда элект¬рона к его массе покоя известно. Готовое решение задачи
939. Мощность общего излучения Солнца 3,83∙10 26 Вт. На сколько в связи с этим уменьшается ежесекундно масса Солнца? Готовое решение задачи
940. Груз массой 18 т подъемный кран поднял на высоту 5 м. На сколько изменилась масса груза? Готовое решение задачи
941. На сколько увеличится масса пружины жесткостью 10 кН/м при ее растяжении на 3 см? Готовое решение задачи
942. Масса покоя космического корабля 9 т. На сколько увеличивается масса корабля при его движении со скоростью 8 км/с? Готовое решение задачи
943. Два тела массами по 1 кг, находящиеся достаточно далеко друг от друга, сблизили, приведя их в соприкосновение. Будет ли суммарная масса покоя тел равна 2 кг? Готовое решение задачи
944. Электрон движется со скоростью 0,8с. Определить полную и кинетическую энергию электрона. Готовое решение задачи
945. Чайник с 2 кг воды нагрели от 10 °С до кипения. На сколько изменилась масса воды? Готовое решение задачи
946. На сколько изменяется масса 1 кг льда при плавлении? Готовое решение задачи
947. Определить импульс протона, если его энергия равна энергии покоя α-частицы. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы приобрести такой импульс? Готовое решение задачи
948. На сколько отличается масса покоя продуктов сгорания 1 кг каменного угля от массы покоя веществ, вступающих в реакцию? Готовое решение задачи
949. Найти кинетическую энергию электрона в (МэВ), движущегося со скоростью 0,6с. Готовое решение задачи
950. Ускоритель Ереванского физического института позволяет получать электроны с энергией 6 ГэВ. Во сколько раз масса таких электронов больше их массы покоя? Какова масса этих электронов (в а. е. м.)? Готовое решение задачи
951. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы его кинетическая энергия стала в 10 раз больше его энергии покоя? Начальную скорость электрона считать равной нулю. Готовое решение задачи
952. Найти кинетическую энергию электрона, который движется с такой скоростью, что его масса увеличивается в 2 раза. Готовое решение задачи
953. Найти импульс протона, движущегося со скоростью 0,8с. Готовое решение задачи
954. В опыте по обнаружению фотоэффекта цинковая пластина крепится на стержне электрометра, предварительно заряжается отрицательно и освещается светом электрической дуги так, чтобы лучи падали перпендикулярно плоскости пластины. Как изменится время разрядки электрометра, если: а) пластину повернуть так, чтобы лучи падали под некоторым углом; б) электрометр приблизить к источнику света; в) закрыть непрозрачным экраном часть пластины; г) увеличить освещенность; д) поставить светофильтр, задерживающий инфракрасную часть спектра; е) поставить светофильтр, задерживающий ультрафиолетовую часть спектра? Готовое решение задачи
955. Как зарядить цинковую пластину, закрепленную на стержне электрометра, положительным зарядом, имея элект¬рическую дугу, стеклянную палочку и лист бумаги? Палочкой прикасаться к пластине нельзя. Готовое решение задачи
956. При какой минимальной энергии квантов произойдет фотоэффект на цинковой пластине? Готовое решение задачи
957. При облучении алюминиевой пластины фотоэффект начинается при наименьшей частоте 1,03 ПГц. Найти работу выхода электронов из алюминия (в эВ). Готовое решение задачи
958. Длинноволновая (красная) граница фотоэффекта для меди 282 нм. Найти работу выхода электронов из меди (в эВ). Готовое решение задачи
959. Найти красную границу фотоэффекта для калия. Готовое решение задачи
960. Возникнет ли фотоэффект в цинке под действием облучения, имеющего длину волны 450 нм? Готовое решение задачи
961. Какую максимальную кинетическую энергию имеют электроны, вырванные из оксида бария, при облучении светом частотой 1 ПГц? Готовое решение задачи
962. Какую максимальную кинетическую энергию имеют фотоэлектроны при облучении железа светом с длиной волны 200 нм? Красная граница фотоэффекта для железа 288 нм. Готовое решение задачи
963. Какой длины волны надо направить свет на поверхность цезия, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была 2 Мм/с? Готовое решение задачи
964. Найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вырванных с катода К (рис.), если запирающее напряжение равно 1,5 В. Готовое решение задачи
965. Какова максимальная скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при запирающем напряжении 0,8 В? Готовое решение задачи
966. К вакуумному фотоэлементу, у которого катод выполнен из цезия, приложено запирающее напряжение 2 В. При какой длине волны падающего на катод света появится фототок? Готовое решение задачи
967. Какое запирающее напряжение надо подать, чтобы электроны, вырванные ультрафиолетовым светом с длиной волны 100 нм из вольфрамового катода, не могли создать ток в цепи? Готовое решение задачи
968. Для определения постоянной Планка была составлена цепь, показанная на рисунке. Когда скользящий контакт потенциометра находится в крайнем левом положении, гальванометр при освещении фотоэлемента регистрирует слабый фототок. Передвигая скользящий контакт вправо, постепенно увеличивают запирающее напряжение до тех пор, пока не прекратится фототок. При освещении фотоэлемента фиолетовым светом с частотой ν2 = 750 ТГц запирающее напряжение Uз2 = 2 В, а при освещении красным светом с частотой ν1 = 390 ТГц запирающее напряжение Uз1 = 0,5 В. Какое значение постоянной Планка было получено? Готовое решение задачи
969. В установке, изображенной на рисунке, катод фотоэлемента может быть выполнен из различных материалов. На рисунке приведены графики зависимости запирающего напряжения U, от частоты ν облучающего света для двух разных материалов катода. Обосновать линейность этой зависимости. Какой из материалов имеет большую работу выхода? Какой физический смысл точек А и В на графике? Готовое решение задачи
970. Определить энергию фотонов, соответствующих наиболее длинным (λ= 760 нм) и наиболее коротким (λ = 380 нм) волнам видимой части спектра. Готовое решение задачи
971. К какому виду следует отнести лучи, энергия фотонов которых равна: а) 4140 эВ; б) 2,07 эВ? Готовое решение задачи
972. Определить длину волны излучения, фотоны которого имеют такую же энергию, что и электрон, ускоренный напряжением 4 В. Готовое решение задачи
973. Найти частоту и длину волны излучения, масса фотонов равна массе покоя электрона. Готовое решение задачи
974. Каков импульс фотона ультрафиолетового излучения с длиной волны 100 нм? Готовое решение задачи
975. Каков импульс фотона, энергия которого равна 3 эВ? Готовое решение задачи
976. При какой скорости электроны будут иметь энергию, равную энергии фотонов ультрафиолетового света с длиной волны 200 нм? Готовое решение задачи
977. Источник света мощностью 100 Вт испускает 5∙10 20 фотонов за 1 с. Найти среднюю длину волны излучения. Готовое решение задачи
978. Тренированный глаз, длительно находящийся в темноте, воспринимает свет с длиной волны 0,5 мкм при мощности 2,1∙10 -17 Вт. Верхний предел мощности, воспринимаемый безболезненно глазом, 2∙10 -5 Вт. Сколько фотонов попадает в каждом случае на сетчатку глаза за 1 с? Готовое решение задачи
979. Во сколько раз возрастает световое давление, создаваемое излучением звезды, при повышении температуры ее поверхности в 2 раза? Готовое решение задачи
980. Перпендикулярно поверхности площадью 4 м 2 падает 7,74∙10 22 фотонов излучения с длиной волны 0,64 мкм за 10 с. Определить световое давление на зеркальную поверхность, черную поверхность и поверхность с коэффициентом отражения 0,4. Готовое решение задачи
981. Чем более высокое напряжение прикладывается к рентгеновской трубке, тем более жесткие (т. е. с более короткими волнами) лучи испускает она. Почему? Изменится ли «жесткость» излучения, если, не меняя анодного напряжения, изменить накал нити катода? Готовое решение задачи
982. Под каким напряжением работает рентгеновская трубка, если самые «жесткие» лучи в рентгеновском спектре этой трубки имеют частоту 10 19 Гц? Готовое решение задачи
983. При какой температуре средняя кинетическая энергия частиц равна энергии фотонов рентгеновского излучения с длиной волны 5 нм? Готовое решение задачи
984. Для определения минимальной длины волны в рентге¬новском спектре пользуются формулой λ = 1,24/U (где λ – ми¬нимальная длина волны, нм, U – напряжение на трубке, кВ). Вывести эту формулу. Какова минимальная длина волны рент¬геновского излучения, если анодное напряжение трубки 20 кВ? Готовое решение задачи
985. Рентгеновская трубка, работающая под напряжением 50 кВ при силе тока 2 мА, излучает 5∙10 13 фотонов в секунду. Считая среднюю длину волны излучения равной 0,1 нм, найти КПД трубки, т.е. определить, сколько процентов составляет мощность рентгеновского излучения от мощности потребляемого тока. Готовое решение задачи
986. На сколько изменяется длина волны рентгеновских лучей при комптоновском рассеянии под углом 60°? (λк=2,4263∙10 -12 м) Готовое решение задачи
987. Найти длину волны рентгеновских лучей (λ = 20 пм) после комптоновского рассеяния под углом 90°. Готовое решение задачи
988. При облучении графита рентгеновскими лучами длина волны излучения, рассеянного под углом 45°, оказалась равной 10,7 пм. Какова длина волны падающих лучей? Готовое решение задачи
989. Длина волны рентгеновских лучей после комптоновского рассеяния увеличилась на 0,3 пм. Найти угол рассеяния. Готовое решение задачи
990. Длина волны рентгеновских лучей после комптоновского рассеяния увеличилась с 2 до 2,4 пм. Найти энергию электронов отдачи. Готовое решение задачи
991. Угол рассеяния рентгеновских лучей с длиной волны 5 пм равен 30°, а электроны отдачи движутся под углом 60° к направлению падающих лучей. Найти: а) импульс электронов отдачи; б) импульс фотонов рассеянных лучей. Готовое решение задачи
992. Рентгеновские лучи с длиной волны 20 пм рассеиваются под углом 90°. Найти импульс электронов отдачи. Готовое решение задачи
993. Сравнить давления света, производимые на идеально белую и идеально черную поверхности при прочих равных условиях. Готовое решение задачи
994. В научной фантастике описываются космические яхты с солнечным парусом, движущиеся под действием давления солнечных лучей. Через какое время яхта массой 1 т приобрела бы скорость 50 м/с, если площадь паруса 1000 м 2 , а среднее давление солнечных лучей 10 мкПа? Какой путь прошла бы яхта за это время? Начальную скорость яхты относительно Солнца считать равной нулю. Готовое решение задачи
995. При облучении атом водорода перешел из первого энергетического состояния в третье. При возвращении в исход¬ное состояние он сначала перешел из третьего во второе, а за¬тем из второго в первое. Сравнить энергии фотонов, поглощен¬ных и излученных атомом. Готовое решение задачи
996. При переходе атома водорода из четвертого энергетического состояния во второе излучаются фотоны с энергией 2,55 эВ (зеленая линия водородного спектра). Определить длину волны этой линии спектра. Готовое решение задачи
997. При облучении паров ртути электронами энергия атома ртути увеличивается на 4,9 эВ. Какова длина волны из¬лучения, которое испускают атомы ртути при переходе в не¬возбужденное состояние? Готовое решение задачи
998. Для ионизации атома азота необходима энергия 14,53 эВ. Найти длину волны излучения, которое вызовет ионизацию. Готовое решение задачи
999. Для однократной ионизации атомов неона требуется энергия 21,6 эВ, для двукратной – 41 эВ, для трехкратной – 64 эВ. Какую степень ионизации можно получить, облучая неон рентгеновскими лучами, наименьшая длина волны которых 25 нм? Готовое решение задачи
1000. Во сколько раз изменится энергия атома водорода при переходе атома из первого энергетического состояния в третье? при переходе из четвертого энергетического состояния во второе? Готовое решение задачи