Тема №8220 Ответы к задачам по физике Бабаев (Часть 9)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Бабаев (Часть 9) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Бабаев (Часть 9), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

УровеньА
11.1.1. В некоторой среде свет распространяется со скоростью
150000 км/с. Определить показатель преломления данной среды.
11.1.2. Во сколько раз показатель преломления первой среды
больше показателя преломления второй среды, если скорость
света во второй среде в 1,33 раза больше скорости света в пер­
вой среде?
11.1.3. Во сколько раз скорость распространения света в сре­
де с показателем преломления 1,55 меньше скорости света в ва­
кууме?
11.1.4. Во сколько раз скорость света в воде больше скорости
света в стекле? Показатели преломления воды и стекла соответ­
ственно равны 1,25 и 1,5.
11.1.5. Во сколько раз показатель преломления первой пла­
стинки больше показателя преломления второй пластинки, если
за одинаковое время свет в первой пластинке проходит расстоя­
ние 1,4 см, а во второй — 1,68 см?
11.1.6. Абсолютный показатель преломления масла 1,65, а
стекла — 1,5. Найти показатель преломления масла относитель­
но стекла.
11.1*7. Какова длина волны желтого света, испускаемого па*
рами натрия, в стекле с показателем преломления 1,55? Длина
волны этого света в воздухе равна 589 нм. Ответ дать в нано­
метрах.
УровеньВ
11.1.8. Найти отношение скорости света в среде с показате­
лем преломления 1,25 к скорости света в вакууме.
11.1.9. Чему равен абсолютный показатель преломления ал­
маза, если относительный показатель преломления для света,
идущего из стекла в алмаз, равен 1,6, а абсолютный показатель
преломления стекла составляет 1,5?
Оптика 193
11.2. Законы отражения, преломления
и прямолинейного распространения света
УровеньА
11.2.1. Световой луч падает под углом 60° на пластинку с по­
казателем преломления, равным V3 . Определить в градусах
угол преломления. Пластина находится в воздухе.
11.2.2. Луч света переходит из воздуха в стекло. Определить
показатель преломления стекла, зная, что угол падения равен
45°, а угол преломления 30°.
11.2.3. Луч света переходит из стекла в воздух. Угол падения
30°. Угол преломления 50° {синус 50° равен 0,77). Чему равен от­
носительный показатель преломления данного сорта стекла?
11.2.4. Луч переходит из воды в стекло. Угол падения равен
30°, Найти синус угла преломления. Показатель преломления
воды 1,32, стекла— 1,5.
11.2.5. Луч света переходит из одной среды в другую. Синус
угла падения при этом равен 0,6. Определить синус угла прелом­
ления, если показатели преломления первой и второй среды со­
ответственно равны 1,8 и 1,2.
11.2.6. Луч света падает на поверхность стекла с показателем
преломления 1,6 под углом 30°. Найти синус угла преломления.
11.2.7. Угол падения луча света на поверхность стекла равен
36°. Определить в градусах угол преломления, если отраженный
и преломленный лучи взаимно перпендикулярны.
11.2.8. Луч света падает из воздуха на границу раздела с вещест­
вом, в котором скорость света равна 150000 км/с. Определить, во
сколько раз синус угла падения больше синуса угла преломления.
11.2.9. Луч света падает из воздуха на плоскую стеклянную
пластинку под углом 30°, а из стекла попадает в воду. Найти синус
угла преломления света в воде. Показатель преломления воды 4/3.
11.2.10. Световой луч падает йод углом 60° на границу раздела
воздух-стекло, причем угол между отраженным и преломленным
лучами равен 90°. Определить показатель преломления стекла.
Уровень В
11.2.11. Угол падения светового луча на границу раздела двух
сред равен 60°. Преломленный луч составляет с нормалью угол
40°. Определить в градусах угол между отраженным и прелом­
ленным лучами.
394 Физикц
11.2.12. Световой луч пад ает под углом 60° на пластинку с показа­
телем преломления 1,73. Определить в градусах угол между отра­
женным и преломленным лучами. Пластинка находится в воздухе.
11.2.13. Световой луч переходит из среды с показателем пре­
ломления 1,3 в среду с показателем преломления 1,95, причем
угол между отраженным и преломленным лучами равен 90°. Оп­
ределить тангенс угла падения луча на границу раздела.
1Ь2.14. Найти в градусах угол падения луча света на границу
воздух-стекло, если преломленный луч перпендикулярен
отраженному. Показатели преломления воздуха и стекла равны
1 и 1,73 соответственно.
11.2.15. Тонкий непрозрачный диск радиусом 0,1 м находится
между светящейся точкой и экраном. Расстояние от диска до
светящейся точки равно 1 м, а до экрана — 2 м. Тень от диска
имеет форму круга. Определить радиус тени.
Уровень С
11.2.16. Два взаимно перпендикулярных луча, лежащих в
плоскости, перпендикулярной поверхности раздела, переходят
из воздуха в жидкость. У первого луча угол преломления 30°, у
второго — 45°. Найти с точностью до сотых показатель прелом­
ления жидкости.
11.3. Полное внутреннее отражение света
Уровень А
11.3.1. Предельный угол полного отражения для некоторого
вещества оказался равным 30°. Найти показатель преломления
этого вещества.
11.3.2. Синус предельного угла полного внутреннего отраже­
ния на границе стекло-воздух равен 0,625. Определить показа­
тель преломления стекла.
11.3.3. Луч света переходит из среды с показателем прелом­
ления 1,6 в воздух. Определить синус предельного угла полного
внутреннего отражения.
11.3.4. Луч света проходит из среды с показателем преломле­
ния 1,5 в среду с показателем преломления 1,2, испытывая полное
внутреннее отражение. Найти значение синуса предельного угла.
11.3.5. Предельный угол полного внутреннего отражения на
границе двух сред равен 30°. Определить, во сколько раз показа­
тель преломления первой среды больше показателя преломле­
ния второй среды.
Оптика 195
11.3.6. Синус предельного угла полного внутреннего отраже­
ния для алмаза равен 0,42. Определить абсолютный показатель
преломления алмаза. Ответ округлить до сотых.
11.3.7. При изучении прохождения света из некоторой среды
в вакуум установили, что предельный угол полного внутреннего
отражения таков, что его синус равен 2/3. Во сколько раз ско­
рость света в вакууме больше, чем в этой среде?
Уровень В
11.3.8. При переходе из первой среды во вторую угол прелом­
ления равен 45°, а из первой в третью — 30° (при том же угле па­
дения). Найти в градусах предельный угол полного внутреннего
отражения луча, идущего из третьей среды во вторую.
Уровень С
11.3.9. Стеклянный куб лежит на монете. При каком мини­
мальном значении показателя преломления стекла монета не
видна через боковые грани?
11.3.10. В прозрачной среде с показателем преломления 1,5
находится сферическая воздушная полость радиусом 3 см. На
полость падает широкий пучок параллельных лучей. Определить
радиус пучка лучей, попадающих в полость.
11.4. Плоское зеркало,
плоскопараллельная пластина, призма
Уровень А
11.4.1. Луч света падает на зеркало перпендикулярно. На ка­
кой угол (в градусах) отклонится отраженный луч от падающего,
если зеркало повернуть на угол 15°?
11.4.2. Расстояние от предмета до плоского зеркала равно 3 м.
Найти расстояние между предметом и его изображением.
11.4.3. Луч света падает на систему двух взаимно перпен­
дикулярных зеркал. Угол падения луча на первое зеркало ра­
вен 20°. Отразившись от первого зеркала, луч света падает на
второе. Найти в градусах угол отражения луча от второго зер­
кала.
11.4.4. Световой луч падает под углом 43° на плоскопарал­
лельную пластинку. Под каким углом в градусах по отношению к
нормали выходит луч из пластинки?
196 Физика
Уровень В
11.4.5. Котенок бежит по направлению к плоскому зеркалу со
скоростью 1 м/с. Чему будет равно расстояние между котенком
и его изображением в зеркале через 3 с, если вначале котенок
находился на расстоянии 5 м от зеркала?
11.4.6. Угол падения луча на плоскую пластинку 18°. Опреде­
лить в градусах угол между падающим и отраженным от пла­
стинки лучами.
11.4.7. Угол падения луча света на плоскопараллельную пластин­
ку 40°. Определить в градусах угол между отраженным и прошед­
шим через пластинку лучами. Пластинка находится в воздухе.
11.4.8. Луч света падает из воздуха на плоскопараллельную
пластинку льда под углом 45° и преломляется в ней под углом 30°.
Определить предельный угол полного внутреннего отражения
для льда. Ответ дать в градусах.
11.4.9. Монета лежит в воде на глубине 2 м. Будем смотреть на
нее сверху по вертикали. На какой глубине мы увидим монету?
Показатель преломления воды 4/3.
ПАЮ. Перед зеркалом поставлена настольная лампа. На
сколько сантиметров изменится расстояние между лампой и ее
изображением, если зеркало отодвинуть от лампы на 5 см?
11.4.11. На нижней поверхности плоскопараллельной пласти­
ны с показателем преломления 1,5 нанесена царапина. Опреде­
лить в сантиметрах толщину пластинки, если изображение ца­
рапины при рассмотрении по вертикали находится на расстоя­
нии 2 см от верхней поверхности.
Уровень С
11.4.12. Световой луч падает под углом 60й на плоскопарал­
лельную пластинку с показателем преломления 1,73 и толщиной
3,46 см. Определить в сантиметрах смещение луча при прохож­
дении пластинки. Пластинка находится в воздухе.
П.4.13. Луч, распространяясь в воздухе, падает под углом 60°
на плоскопараллельную пластинку толщиной 3,46 см и показате­
лем преломления, равным t/з . Отражаясь от нижней плоскости,
луч снова попадает в воздух. Определить в сантиметрах расстоя­
ние между точками входа и выхода луча.
11.4.14. Стержень высотой 30 см стоит на столе на расстоянии
1,3 м от основания зеркала, наклоненного отражающей поверх­
ностью под углом 45° к столу. Найти минимальное расстояние от
точки на стержне до точки на его изображении.
Оптика 197
11.4Л 5. Мальчик стоит на расстоянии 2 м от плоского зеркала
и хочет себя сфотографировать. На какое расстояние он должен
установить шкалу глубины резкости фотоаппарата, чтобы полу­
чить четкий' негатив.
11.4Л 6. На грань стеклянной призмы перпендикулярно ее по­
верхности падает луч света. Определить угол отклонения луча
после прохождения призмы, если ее преломляющий угол равен
30°. Показатель преломления стекла равен 1,73.
11.4Л7. Луч света выходит из призмы, находящейся в воздухе,
под тем же углом, под каким входит в нее. Зная, что преломля­
ющий угол призмы 60°, а угол отклонения луча призмой 30°, най­
ти показатель преломления призмы.
11.4.18. Предмет покрыт стеклянной пластинкой толщиной
4,8 см с показателем преломления 1,6. Поверх пластинки налит
слой воды толщиной 10 см с показателем преломления 4/3. На
каком расстоянии от поверхности воды находится изображение
предмета при рассмотрении его по вертикали?
11.4.19, Угол падения луча на пластинку толщиной 3,46 см и
показателем преломления, равным 7 з , равен углу полного
внутреннего отражения для стекла, из которого изготовлена
пластинка. Вычислить смещение луча при прохождении сквозь
пластинку.
11.5. Собирающие линзы
УровеньА
11.5.1. Фокусное расстояние собирающей линзы равно 50 см.
Определить оптическую силу линзы.
11.5.2. Пучок света, распространяющийся параллельно глав­
ной оптической оси тонкой линзы, собирается после преломле­
ния на расстоянии 0,4 м от ее оптического центра. Найти опти­
ческую силу линзы.
11.5.3. Предмет находится на расстоянии 30 см от линзы, а
изображение предмета получается на экране, находящемся на
расстоянии 60 см от линзы. Найти фокусное расстояние линзы.
Ответ дать в сантиметрах.
11.5.4. Предмет и его действительное изображение находятся
на расстоянии 40 см от плоскости линзы. Определить фокусное
расстояние линзы.
198 Физика
11.5.5; Изображение предмета, помещенного перед двояко­
выпуклой линзой на расстоянии 2 м, получилось на расстоянии
5 м за линзой. Определить оптическую силу линзы.
11.5(6. Определить оптическую силу линзы, зная, что предмет
находится на расстоянии 20 см, а его действительное изображе­
ние — на расстоянии 5 см от оптического центра линзы.
11.5.7. Фокусное расстояние собирающей линзы 20 см. На ка­
ком расстоянии находится предмет, если его действительное
изображение получилось на экране в 25 см от оптического цен­
тра линзы ? Ответ дать в сантиметрах.
11.5.8. Фокусное расстояние объектива проекционного фо­
наря равно 10 см. Определить расстояние от предмета до объек­
тива, если расстояние от объектива до экрана равно 1,1м.
11.5.9. Оптическая сила линзы 2,5 дптр. На каком расстоянии
от линзы пересекутся параллельные главной оптической оси лу­
чи после преломления в линзе?
11.5.10. Свеча находится на расстоянии 18 см от линзы с оп­
тической силой 10 дптр. На каком расстоянии от линзы находит­
ся изображение свечи? Ответ дать в сантиметрах.
11.5.11. Изображение предмета, помещенного перед собира­
тельной линзой на расстоянии 30 см, получается по другую сторо­
ну линзы на расстоянии 90 см от нее. Найти увеличение линзы.
11.5.12. Каково фокусное расстояние линзы в сантиметрах,
если для получения изображения предмета в натуральную вели­
чину он должен быть помещен на расстоянии 25 см от линзы?
11.5.13. Собирающая линза с фокусным расстоянием 0,4 м да­
ет равное, действительное изображение предмета. На каком
расстоянии от плоскости линзы находится предмет?
11.5.14. Предмет находится на двойном фокусном расстоянии
от тонкой собирающей линзы. Определите коэффициент ли­
нейного увеличения.
11.5.15. Расстояние между предметом и его равным действитель­
ным изображением равно 2 м. Определить оптическую силу линзы.
11.5.16. Действительное изображение предмета в 2 раза
больше самого предмета. Определить расстояние между предме­
том и изображением, если расстояние от предмета до линзы
равно 0,1 м.
11.5.17. Предмет находится на расстоянии 0,25 м от оптиче­
ского центра двояковыпуклой линзы с фокусным расстоянием
0,2 м. Определить линейное увеличение линзы.
Оплшка 199
11.5Л8. Предмет высотой 15 см помещен перед собирающей
линзой на расстоянии в 1,5 раза больше фокусного. Найти в санти­
метрах высоту получившегося на экране изображения предмета.
11.5.19. Мнимое изображение предмета, полученное с цомощью
линзы, в 5 раз больше самого предмета. Чему равна оптическая си­
ла линзы, если предмет находится на расстоянии 4 см от нее?
Уровень В
П.5.20. Оптическая сила тонкой собирающей линзы равна
4 дптр. Определить в сантиметрах фокусное расстояние линзы.
П.5.21. Предмет находится на расстоянии 18 см от двояковы­
пуклой линзы. Полученное изображение в 3 раза больше пред­
мета. Определить, на каком расстоянии от линзы находится изо­
бражение.
11.5.22. С помощью линзы, оптическая силы которой равна
2 дптр, получено действительное изображение с коэффициен­
том увеличения, равным единице. Найти расстояние от линзы до
предмета.
Н.5.23. Определить, на каком расстоянии от тонкой собира­
ющей линзы находится предмет, если известно, что расстояние
между предметом и его действительным изображением равно
1,5 м, а размер изображения в два раза больше размера предмета.
11.5.24. Фокусное расстояние объектива проекционного фо­
наря равно 0,25 м. Какое увеличение дает фонарь, если экран
удален от объектива на расстояние 2 м?
11.5.25. Предмет помещен на расстоянии от линзы, равном
четырехкратному фокусному расстоянию. Во сколько раз его
изображение на экране меньше самого предмета?
11.5.26. Перед двояковыпуклой линзой с главным фокусным
расстоянием 1 м находится предмет высотой 2 м на расстоянии
3 м от линзы. 'Найти высоту изображения предмета.
11.5.27. Главное фокусное расстояние объектива проекцион­
ного аппарата 15 см. Экран находится на расстояний 4,65 м от
объектива. Какое линейное увеличение даст аппарат на экране?
11.5.28. Линза дает четырехкратное увеличение предмета, на­
ходящегося на расстоянии 0,1 мот ее плоскости. Определить фо­
кусное расстояние линзы в случае действительного изображения.
11.5.29. На каком расстоянии от линзы с фокусным расстоя­
нием 12 см надо поместить предмет, чтобы его действительное
изображение было втрое больше самого предмета?
200 Физика
11.5.30. 'Объектив фотоаппарата имеет фокусное расстояние
5 см. На каком расстоянии от объектива должен быть помещен
предмет, чтобы снимок получился в 1/9 натуральной, величины?
Ответ выразить в сантиметрах.
11.5.31. Расстояние от предмета до экрана 3 м. Какой оптиче­
ской силы надо взять линзу, чтобы получить действительное
изображение предмета, увеличенное в 5 раз?
11.5.32. Фокусное расстояние собирающей линзы 10 см, рас­
стояние от предмета до переднего фокуса 5 см, а линейный раз­
мер предмета 2 см. Определить в сантиметрах размер действи­
тельного изображения.
11.5.33. Квадрат малых размеров расположен перпендику­
лярно главной оптической оси линзы. Площадь изображения
квадрата в 9 раз больше площади самого квадрата. Определить
модуль линейного увеличения.
11.5.34. Линза дает трехкратное увеличение предмета, нахо­
дящегося в 10 см от ее плоскости. Определить в сантиметрах ее
фокусное расстояние. Изображение мнимое.
11.5.35. Предмет находится на расстоянии 6 см от собира­
ющей линзы. Чему равно расстояние от линзы до изображения,
если главное фокусное расстояние линзы равно 8 см?
11.5.36. Предмет находится на расстоянии 10 см от двояковы­
пуклой линзы, а его мнимое изображение — на расстоянии 0,5 м.
Чему равна оптическая сила линзы?
11.5.37. Линза с фокусным расстоянием, равным 30 см, дает
увеличенное в 1,5 раза мнимое изображение предмета. На каком
расстоянии от линзы находится предмет?
11.5.38. Оптическая сила тонкой собирающей линзы равна
5 дптр. С помощью такой линзы получено действительное, равное
изображение предмета. Определить расстояние между предме­
том и изображением.
11.5.39. С помощью линзы на экране получено изображение
предмета, в 4 раза по площади большее, чем сам предмет. Предмет
уд ален от линзы на 39 см. Найти фокусное расстояние линзы.
11.5.40. Точка движется по окружности с центром на оси со­
бирающей линзы в плоскости, перпендикулярной к оси и от­
стоящей от линзы на расстоянии, большем фокусного расстоя­
ния линзы в 1,1 раза. Определить линейную скорость точки, если
линейная скорость движения ее изображения 5 м/с.
Оптика 201
11.5.41. Расстояние от предмета до плоскости собирающей
линзы в 5 раз меньше ее фокусного расстояния. Определить ве­
личину коэффициента линейного увеличения линзы.
11.5.42. Рассматривая предмет через двояковыпуклую линзу,
увидели его прямое изображение на расстоянии 5 м от линзы.
Какова оптическая сила линзы, если расстояние от линзы до
предмета 2 м?
11.5.43. На тонкую собирающую линзу падает сходящийся пучок
лучей. Продолжения лучей пересекаются за линзой на расстоянии
50 см, а преломленные лучи — на расстоянии 25 см, Обе точки лежат
на главной оптической оси. Найти фокусное расстояние линзы.
11.5.44. Предмет расположен на расстоянии 50 см от линзы оп­
тической силы 2,5 дптр. Во сколько раз увеличится величина изо­
бражения предмета, если его приблизить к линзе на 5 см ?
11.5.45. Предмет длиной 10 см расположен вдоль главной оп­
тической оси собирающей линзы с фокусным расстоянием
50 см. Во сколько раз величина изображения больше величины
предмета, если ближайшая к линзе точка предмета расположена
на расстоянии 60 см от плоскости линзы?
11.5.46. Собирающая линза дает на экране изображение лам­
пы, увеличенное в 2 раза. Когда линзу подвинули на 36 см ближе
к экрану, то она дала изображение вдвое меньше. Найти фокус­
ное расстояние линзы в сантиметрах.
Уровень С
11.5.47. На тонкую собирающую линзу с фокусным расстоя­
нием 50 см йадает сходящийся пучок лучей так, что продолже­
ния лучей пересекаются в заднем фокусе линзы. На каком рас­
стоянии от линзы сходятся преломленные лучи?
11.5.48. Расстояние от предмета до линзы и от линзы до изо­
бражения одинаковы и равны 0,5 м. Во сколько раз увеличится
изображение, если предмет переместить на расстояние 0,15 м от
Линзы?
11.5.49. Фотоаппарат дает на пленке изображение дерева,
удаленного от него на 20 м, величиной 1 см. Изображение того
же дерева, снятого с расстояния 10 м, равно 2,04 см. Определить
оптическую силу объектива фотоаппарата.
11.5.50. Собирающая линза увеличивает изображение пред­
мета в 4 раза. Если этот предмет передвинуть на 5 см, то увели­
чение уменьшается в 2 раза. Найти фокусное расстояние линзы.
202 Физика
11.5.51'. Предмет расположен перпендикулярно главной опти­
ческой оси собирающей линзы. На сколько процентов увели­
чится размер его мнимого изображения, если расстояние от
предмета до переднего фокуса уменьшится на 20 %?
И .5.52. Предмет расположен перпендикулярно главной опти­
ческой оси собирающей линзы. На сколько процентов увели­
чится размер его действительного изображения, если расстоя­
ние от предмета до переднего фокуса уменьшится на 20 %?
11.5.53. Перемещая линзу между неподвижным предметом и
экраном, нашли два положения, при которых линза дает на экра­
не четкое изображение предмета. Найти высоту предмета, зная,
что высота первого изображения 2 см, а высота второго — 8 см.
11.5.54. С помощью собирающей линзы на экране получено
уменьшенное изображение. Размер предмета 6 см, размер изобра­
жения 4 см. Оставляя экран и предмет неподвижными, линзу пе­
ремещают в сторону предмета до получения второго изображения.
Определить величину второго изображения в сантиметрах.
11.5.55. Найти минимальное расстояние между предметом и
его действительным изображением, если фокусное расстояние
линзы равно 35 см.
11.6. Рассеивающие линзы
Уровень В
11.6.1. Спичка расположена в фокальной плоскости рассеи­
вающей линзы. Во сколько раз длина изображения меньше дли­
ны спички?
11.6.2. Точка находится на расстоянии 50 см от плоскости
линзы, а ее мнимое изображение — на расстоянии вдвое мень­
шем. Найти фокусное расстояние линзы.
11.6.3. Предмет расположен в фокальной плоскости рассеива­
ющей линзы. Во сколько раз линза уменьшает размеры предмета ?
11.6.4. Предмет находится на расстоянии 0,5 м от рассеива­
ющей линзы с оптической силой —2 дптр. На каком расстоянии
от линзы находится изображение?
11.6.5. Линза с фокусным расстоянием, равным 30 см, дает
уменьшенное в 1,5 раза мнимое изображение предмета. На ка­
ком расстоянии от линзы находится предмет?
11.6.6. Главное фокусное расстояние рассеивающей линзы 12 см.
Предмет находится от линзы; на расстоянии 24 см. Чему равно
расстояние от линзы до изображения? Ответ дать в сантиметрах.
Оптика 203
Уровень С
11.6.7. Определить оптическую силу рассеивающей линзы,
если известно, что предмет, помещенный перед ней на расстоя­
нии 40 см, дает мнимое изображение, уменьшенное в 4 раза.
11.6.8. Пучок лучей, параллельных главной оптической оси, после
преломления в линзе расходится. Продолжения лучей пересекаются
на расстоянии 20 см от линзы. Найти оптическую силу линзы.
11.6.9. Фокусное расстояние рассеивающей линзы равно 12 см.
Предмет находится на расстоянии 36 см от линзы. Чему равно в
сантиметрах расстояние между предметом и его изображением?
10.6.10. Точечный источник света помещен в фокусе рассеи­
вающей линзы с фокусным расстоянием 4 см. На экране* распо­
ложенном за линзой на расстоянии 3 см, получено светлое пят­
но. На какое расстояние нужно переместить источник, чтобы
диаметр пятна уменьшился в 2 раза?
Уровень А
12.1.1. Определить в электронвольтах энергию фотона, соот­
ветствующего излучению с частотой 1015 Гц.
12.1.2. Определить частоту излучения, если энергия фотона
равна 8,25 эВ, Ответ выразить в терагерцах.
12.1.3. Определить в электронвольтах энергию фотона, соот­
ветствующего излучению с длиной волны 0,495 микрометра.
12.1.4. Определить в электронвольтах энергию фотона рент­
геновского излучения, длина волны которого равна Ю’10 м.
12.1.5. Чему равна длина волны, соответствующая фотонам с
энергией 4,95 • 10"19 Дж? Ответ дать в микрометрах.
12.1.6. Во сколько раз энергия фотона с частотой 2 - 1015 Гц
меньше энергии фотона с частотой 3 ■ 1015 Гц?
12.1.7. Во сколько раз энергия фотона с длиной волны 0,3 мик­
рометра больше энергии фотона с длиной волны 0,75 микрометра?
12.1.8. Во сколько раз энергия фотона рентгеновского излу­
чения больше энергии фотона видимого света, если длина волны
208 Физика
рентгеновского излучения равна 10 10 м, а длина волны видимого
света 6 * 10"7м?
Уровень В
12.1.9. Определить в ангстремах длину волны, соответству­
ющую фотону с энергией 5 эВ.
12.1.10. Определить длину волны, если свет в веществе рас­
пространяется со скоростью 2,5 ■ 10е м/с, а энергия кванта света
равна 5 ■ 10“,9Дж. Ответ выразить в ангстремах.
12.1.11. Найти энергию кванта света, если известно, что длина
волны света в среде с показателем преломления 1,5 равна 3 • 10_i см.
Ответ выразить в электронвольтах.
12.1.12. Чему равна длина волны фотона, энергия которого
совпадает с энергией, приобретаемой электроном при прохож­
дении ускоряющей разности потенциалов 1500 В? Ответ дать в
пикометрах.
12.1.13. При какой температуре средняя кинетическая энер­
гия теплового движения молекулы одноатомного газа равна
энергии фотона с длиной волны 6,6 мкм? Постоянная Больцмана
1,38- 10~а Дж/К. Ответ дать с точностью до целых.
12.2. Постулаты и модель атома Бора
Уровень В
12.2.1. Электрон в атоме переходит со стационарной орбиты с
энергией —4,2 эВ на орбиту с энергией —7,6 эВ. Определить в
электронвольтах энергию излучаемого при этом фотона
12.2.2. При переходе электрона из стационарного состояния с
энергией —4,8 эВ излучается фотон с энергией 3,1 эВ. Определить
в электронвольтах энергию конечного состояния электрона.
12.2.3. Атом поглощает фотон с энергией 4,2 эВ и переходит
из основного в возбужденное состояние. На сколько электрон-
вольт энергия возбужденного состояния больше энергии основ­
ного состояния?
12.2.4. Электрон в атоме переходит со стационарной орбиты с
энергией —8,2 эВ на орбиту с энергией —4,7 эВ. Определить в
электронвольтах энергию поглощаемого при этом кванта света.
12.2.5. Определить в ангстремах длину волны фотона, испуска­
емого атомом при переходе электрона с уровня с энергией — 7,4 эВ
на уровень с энергией —10,4 эВ.
Основы квантовой физики 209
12.2.6. Одна из спектральных линий натрия излучается в ре­
зультате перехода электрона с одного уровня на другой, при ко­
тором энергия атома уменьшается на 3,3 * 10“19 Дж. Определить в
микрометрах длину волны этой линии.
12.2.7. При переходе электрона в атоме водорода с одного
энергетического уровня на другой излучен свет с частотой
4 * 10м Гц. Насколько уменьшилась энергия атома? Ответ выра­
зить в электронвольтах.
12.2.8. Электрон в атоме находится на возбужденном уровне с
энергией, равной - 4,3 эВ, Определить в электронвольтах мини­
мальную энергию фотона, способного вызвать ионизацию атома.
12.2.9. При облучении паров ртути электронами энергия ато­
ма ртути увеличивается на 4,9 эВ. Свет какой длины будет излу­
чать атом при переходе в невозбужденное состояние? Ответ вы­
разить в микрометрах и округлить до сотых.
Уровень С
12.2.10. Электрон в атоме находится в возбужденном состоя­
нии. Определить в электронвольтах энергию электрона в этом
состоянии, если минимальная энергия, необходимая для иони­
зации атома, равна 2,4 эВ.
12.3. Законы фотоэффекта
Уровень А
12.3.1. Определить в электронвольтах энергию фотона, если
максимальная кинетическая энергия электронов, вырываемых
дайным излучением с поверхности полупроводника, равна 1,2 эВ.
Работа выхода электронов для данного полупроводника равна 3,6 эВ.
12.3.2. Определить в электронвольтах максимальную кинети­
ческую энергию электронов, выбиваемых с поверхности метал­
ла фотонами с энергией 4,6 эВ. Работа выхода электронов из ме­
талла равна 1,8 эВ.
12.3.3. Определить в электронвольтах работу выхода электро­
нов из металла, если максимальная кинетическая энергия элект­
ронов, вырываемых с поверхности фотонами с энергией 4,3 эВ,
равна 2 эВ.
12.3.4. Какова наименьшая частота света, при которой еще
наблюдается фотоэффект, если работа выхода электрона равна
3,3* 10“,9Дж? Ответ дать в терагерцах.
210 Физика
12.3.5. Красная граница фотоэффекта для серебра равна
3 - 1СГ7 м. Определить работу выхода электронов. Ответ дать в
электронвольтах.
12.3.6. Для некоторого металла фотоэффект начинается при дли-
О
не волны падающего излучения 2000 А . Определить, при какой
длине волны падающего излучения начинается фотоэффект у ме­
талла с вдвое большей работой выхода. Ответ дать в ангстремах.
12.3.7. Определить частоту излучения, соответствующую крас­
ной границе фотоэффекта для металла, у которого работа выхода
составляет 4,125 эВ. Ответ дать в терагерцах.
12.3.8. Работа выхода электронов из металла равна 4,1 эВ. Оп­
ределить величину минимальной задерживающей разности по­
тенциалов при освещении поверхности металла фотонами с
энергией 5,3 эВ.
12.3.9. Поверхность металла освещается квантами света с
Энергией 4 эВ, Определить в км/с максимальную скорость вы­
рываемых электронов, если работа выхода электронов 1,125 эВ.
Массу электрона принять равной 9,2 * 10"31 кг.
Уровень В
12.3.10. Красная граница фотоэффекта 250 нм. Какова работа
выхода электрона из этого металла? Ответ дать в электронвольтах.
12.3.11. Определить наибольшую длину волны света, при кото­
рой может иметь место фотоэффект для платины. Работа выхода
электрона равна 6,25 эВ, Ответ дать в микрометрах.
12.3.12. Работа выхода электронов из металла равна 6,6 • 1(ГШ Дж.
Найти красную границу фотоэффекта. Длину волны выразить в
микрометрах.
12.3.13. Красная граница для рубидиевого фотоэлемента со­
ответствует 800 нм. Какую разность потенциалов нужно прило­
жить к фотоэлементу, чтобы задержать электроны, испускаемые
под действием ультрафиолетовых лучей длиной волны 100 нм?
Отрет округлить до целого числа.
12.3.14. При освещении металлической пластинки монохро­
матическим светом задерживающая разность потенциалов рав­
на 1,6 В, Если увеличить частоту в 2 раза, задерживающая раз­
ность потенциалов равна 5,1 В. Определить в электронвольтах
работу выхода электрона.
12.3.15. Изолированный металлический шар емкостью 1 мкФ
освещается монохроматическим светом. Энергия фотона 4 эВ.
Основы квантовой физики 211
Работа выхода электронов 2 эВ. Определить в микрокулонах ве­
личину заряда шара при длительном освещении.
12.3.16. Заряд металлического шара с электроемкостью 1 мкФ,
полученный в результате длительного облучения фотонами с
энергией 5,5 эВ, оказался равным 2,7 мкКл. Определить работу
выхода электронов из металла. Ответ дать в эле ктронвольтах.
Уровень С
12.3.17. При освещении металлической поверхности фотонами
с энергией 6,2 эВ обнаружено, что фототок прекращается при ве­
личине задерживающей разности потенциалов, равной 3,7 В* Оп­
ределить в электронвольтах работу выхода электронов из металла.
12.3.18. Пучок ультрафиолетовых лучей с длиной волны
0,33 мкм и мощностью 10 мкВт падает на фотокатод. Определите
в микроамперах силу фототока, если фотоэффект вызывает 3 %
падающих фотонов,
12.3.19. На сколько электронвольт изменится работа выхода
электронов с поверхности металлической пластинки, если энер­
гия падающего на пластинку фотона увеличится с 4 до 6 эВ?
12.3.20. Во сколько раз увеличится работа выхода электронов
с поверхности металлической пластинки, если длина волны из­
лучения, падающего на пластинку, уменьшится в 4 раза?
12.4. Многофотонные
монохроматические излучения
Уровень А
12.4.1. Какой мощностью обладает источник монохроматиче­
ского света, испускающий ежесекундно 10м фотонов с длиной
волны 3,3 • 10“7м?
12.4.2. Источник монохроматического света мощностью 64 Вт
испускает ежесекундно 10® фотонов, вызывающих фотоэффект
на пластине с работой выхода электронов, равной 1,6 эВ. До како­
го потенциала зарядится пластина при длительном освещении?
Уровень В
12.4.3. Сколько фотонов содержится в излучении с энергией
19,8 • 10~п Дж при длине волны света 3 пикометра?
12.4.4. Порог чувствительности сетчатки глаза к фотонам с
энергией 2,5 эВ равен 1,6- 1(Г1В Вт. Сколько фотонов с такой
?12 Физика
энергией должно падать ежесекундно на сетчатку, чтобы свет
был воспринят?
12.4.5. Монохроматический источник излучения мощностью
198 Вт испускает за 1 с 10м фотонов. Определить длину волны
излучения. Ответ выразить в ангстремах.
12.4.6. Тренированный глаз, длительно находящийся в темно­
те, воспринимает свет с длиной волны 0,48 мкм при мощности не
менее 13,2 • 10'” Вт. Сколько фотонов в секунду попадает в этом
случае на сетчатку глаза?
12.4.7. Определить среднюю мощность импульсного лазера,
излучающего фотоны с длиной ролны 3,3 • 1СГ7 м. Число фотонов
в импульсе равно 1018. В секунду излучается 100 импульсов.
12.4.8. Пучок лазерного излучения с длиной волны 330 нм ис­
пользуется для нагревания 1 кг воды с удельной теплоемкостью
4,2кДж/{кг ■ К). За какое время вода нагреется на 10 °С, если лазер
ежесекундно испускает 10* фотонов, а все они поглощаются водой?
УровеньС
12.4.9. Электрическая лампа мощностью 300 Вт излучает 1,2 %
потребляемой энергии в виде света равномерно по всем направ­
лениям. Сколько фотонов видимого света попадает за 1 с в зра­
чок человека, находящегося на расстоянии 1 м от лампы? Диа­
метр зрачка 4 мм, средняя длинна волны 550 нм. В ответе при­
вести десятичный логарифм.
12.5. Состав атомного ядра* Ядерные реакции
УровеньА
12.5.1. Определить количество нейтронов в ядре кислорода.
Зарядовое число 8, массовое число 16.
12.5.2. Определить количество нейтронов в ядре атома урана.
Атомный номер 92, массовое число 238.
12.5.3. В атоме марганца электронная оболочка состоит из
25 электронов. Массовое число марганца равно 55. Сколько нейт­
ронов содержится в ядре атома марганца?
12.5.4. Во сколько раз число нейтронов в ядре атома трития
больше, чем число протонов? Массовое число для трития равно
3, порядковый номер равен 1.
12.5.5. Сколько протонов находится в ядре изотопа урана с
массовым числом 238? Число нейтронов в данном изотопе боль­
ше числа протонов на 54.
Основы квантовой физики 213
12.5.6. На сколько больше нейтронов содержится в ядре изо­
топа кислорода с зарядовым числом 8 и массовым числом 16, чем
в ядре гелия с зарядовым числом 2 и массовым числом 4?
12.5.7. Во сколько раз число протонов в ядре урана больше
числа нуклонов в ядре изотопа кислорода с массовым числом 16?
Зарядовое число для урана 92.
1Z5.8. Найти отношение числа нейтронов к числу протонов в
ядре атома бора. Атомный номер бора равен 5, а массовое число 11.
12.5.9. Определить разность между числом нейтронов я про­
тонов в ядре атома алюминия. Массовое число алюминия 27, а
порядковый номер 13.
Уровень В
12.5.10. Ядро радия имеет зарядовое число, равное 88, а мас­
совое число — 226. Определить число протонов в ядре.
12.5.11. Найти отношение заряда ядра атома магния с массо­
вым числом 24 и порядковым номером 12 к заряду а-частицы.
12.5.12. Электронная оболочка атома состоит из 6 электро­
нов. Сколько нейтронов находится в ядре, если массовое число
равно 14?
12.5.13. Сколько свободных нейтронов получится в реакции
синтеза а-частицы из изотопов водорода с массовыми числами 2
иЗ?
12.5.14. В результате ядерной реакции ядро захватывает нейт­
рон и испускает протон. На сколько единиц изменилось массо­
вое число ядра?
12.5.15. Ядро поглотило нейтрон, испустив у-квант. На сколь­
ко единиц изменилось массовое число ядра?
12.5.16. В процессе ядерной реакции в ядро попадает ускорен­
ный протон и вылетает а-частица. На сколько единиц уменьшает­
ся при этом зарядовое число ядра-мишени?
12.5.17. Найти отношение скорости а-частицы, вылетающей
при а-распаде из покоящегося ядра урана с массовым числом
232, к скорости получившегося ядра?
УровеньС
12.5.18. Электрическая мощность атомной электростанции
109 Вт, а КПД — 25 %. Найти число ядер, расщепляющихся в ре­
акторе за секунду, если в одном акте деления высвобождается
250 МэВ энергии. В ответе привести десятичный логарифм по­
лученного числа.
214 Физика
12.6. Осйовы специальной теории относительности
Уровень А
12.6.1. Определить энергию покоя протона, считая, что его
масса покоя равна 1,6 ■ КГ37 кг. Ответ дать в мегаэлектронвольтах.
12.6.2. Определить массу покоя тела с энергией покоя, равной
18 • 101е Дж.
Уровень В
12.6.3. Определить в килоэлектронвольтах энергию покоя
электрона с массой покоя, равной 9,1 * 10~3' кг. Ответ дать с точ­
ностью до целых.
12.6.4. Какую массу топлива с теплотворной способностью
3 * 10? Дж/кг нужно сжечь, чтобы получить энергию, эквива­
лентную энергии покоя массы в 1 мг?
12.6.5. Электрон движется в ускорителе со скоростью
180000 км/с, Определить отношение массы движущегося элек­
трона к его массе покоя.
12.6.6. Определить массу фотона с длинной волны 0,22 мкм. В
отвеТ привести десятичный логарифм полученного числа.
Уровень С
12.6.7. Найти в пикометрах длину волны фотона с энергией,
равной энергии покоя электрона. Массу принять равной Ю-30 кг.

 

 

 

 

 

 

Ответы к задачам по физике Бабаев from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (11.09.2016)
Просмотров: | Теги: Бабаев | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar