Тема №6495 Ответы к задачам по физике Славов (Часть 8)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Славов (Часть 8) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Славов (Часть 8), 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.

Ответы в самом низу встроенного документа

34.26. Расстояние Между двумя точечными источниками света
/=24 см. Где между ними нужно поместить собирающую линзу с фо­
кусным расстоянием F = 9 cm, чтобы изображения обоих источников
получились бы в одной и той же точке?
34.27. На главной оптической оси между тонкой собирающей лин­
зой и ее фокусом расположены две точки А к В. Если предмет помес­
тить в точке А, то изображение будет увеличено вдвое, а если помес­
тить его в точке В, то втрое. Во сколько раз линза увеличивает изобра­
жение отрезка АВ ?
34.28. На стеклянную сферическую колбу с тонкими стенками, на­
полненную жидкостью, падает узкий параллельный пучок света так, что
ось пучка проходит через центр колбы. На противоположной стороне
колбы пучок света имеет диаметр в три раза меньше диаметра пучка,
падающего на колбу. Определите показатель преломления жидкости п.
34.29. Светящаяся точка лежит на главной оптической оси рассеи­
вающей линзы на расстоянии 150 см от нее. Фокусное расстояние линзы
70 см. Определите положение изображения точки и укажите, какое оно.
34.30. Мнимое изображение светящейся точки в рассеивающей линзе
с оптической силой D =— 5 дптр находится в два раза ближе к линзе, чем
сама точка. Найдите положение светящейся точки, если она лежит на
главной оптической оси линзы.
34.31. Сходящийся пучок лучей имеет вид конуса с вершиной в точке
А. Когда на пути лучей поставили рассеивающую линзу, сходящийся
пучок превратился в расходящийся с вершиной в точке В. Точки А и В
лежат на главной оптической оси линзы на расстоянии /=0,45 м друг от
друга, и оптический центр линзы делит отрезок ВА в отношении п: т
1:2. Найдите фокусное расстояние F линзы.
34.32. Предмет высотой h = 0,03 м расположен на расстоянии
df=0,15 м от рассеивающей линзы с фокусным расстоянием Г =0,3 м. На
каком расстоянии от линзы находится изображение? Найдите высоту
изображения.
34.33. Светящаяся точка и ее изображение в тонкой линзе находятся
на расстояниях L, и L2 (L, > L2) с одной стороны от главной оптической
оси. Прямая, проходящая через источник и изображение, составляет с
главной оптической осью угол а. Найдите фокусное расстояние линзы.
34.34. Стеклянная линза имеет в воздухе (и=1) оптическую силу
D = 5 дптр. Найдите фокусное расстояние той же линзы, погруженной в
воду. Показатель преломления стекла пст= 1,5, воды пв = 1,33.
304
34.35. Кусок стекла с показателем преломления п „ - 1,5 имеет воз­
душную (л» 1) полость в виде двояковыпуклой линзы с радиусами кри­
визны /?=10см. На главной оптической оси линзы внутри стекла на
расстоянии d = 20 см от линзы расположена песчинка. Найдите расстоя­
ние от линзы до изображения песчинки.
34.36. Точечный источник света находится на главной оптической
оси рассеивающей линзы с фокусным расстоянием F= 10 см на расстоя­
нии d= 15 см от линзы. По другую сторону линзы на расстоянии Ь = 5 см
от нее расположено плоское зеркало. Найдите расстояние между источ­
ником и его мнимым изображением в зеркале.
34.37. Ученик привык читать книгу, держа ее на расстоянии й? = 2 0 см
от глаз. Какова должна быть оптическая сила очков, которые должен
носить ученик, чтобы читать книгу, держа ее на расстоянии наилучшего
зрения d0 = 25 см?
34.38. В трубу вставлены две тонкие собирающие линзы таким обра­
зом, что их главные оптические оси совпадают. Расстояние между лин­
зами /=0,16 м; фокусное расстояние первой линзы F\ = 0,08 м; фокусное
расстояние второй линзы F2 = 0,05 м. Предмет высотой h = 0,09 м поме­
щен на расстоянии d = 0,4 м от первой линзы. На каком расстоянии/2 от
второй линзы получится изображение предмета? Найдите высоту изо­
бражения Л.

35.1. На пути одного из параллельных световых лучей поместили
нормально ему плоскопараллельную стеклянную пластинку толщиной
d= 1 мм. Считая показатель преломления стекла и =1,50, определите,
какую добавочную оптическую разность хода лучей вносит пластинка.
35.2. Сколько длин волн монохроматического света с частотой
у = 5-1014Гц уложится на пути 1= 1,2мм: 1) в вакууме; 2) в стекле с
312
35.3. От двух когерентных источников красного света получили ин­
терференционные полосы. Как изменится картина интерференционных
полос, если воспользоваться источниками фиолетового света?
35.4. Оптическая разность хода волн от двух когерентных источни­
ков в некоторой точке экрана Д = 3,015 мкм. Каков будет результат ин­
терференции в этой точке, если длина волны равна: 1) Л, = 603 нм;
2) Х2 = 670 нм ?
абсолютным показателем преломления и, = 1,5; 3) в воде с абсолютным
показателем преломления п2 =1,33 ?
35.5. Световые волны от двух когерентных источников с длиной вол­
ны 3-! = 500 нм попадают на экран. Геометрическая разность хода волн
Д = 0,75 мм. Что будет наблюдаться в этом случае в точке на экране —
интерференционный максимум или минимум? А в том случае, если при
той же разности хода Д длина световых волн источника изменится и
станет Х2 = 750 нм ?
35.6. Световые волны от двух когерентных источников с длиной вол­
ны к = 400 нм распространяются навстречу друг другу. Каков будет
результат интерференции в точках схождения волн, для которых раз­
ность хода равна: 1) Д; = 2 мкм; 2) Д2 = 2,2 мкм ?
35.7. Два когерентных источника света 5, и S2 с дли­
ной волны Л = 0,5 мкм находятся на расстоянии (7= 2 мм
друг от друга (рис. 35.7). Экран расположен на расстоя­
нии L = 2 m о т S,. Плоскость, в которой расположены ис­
точники, параллельна плоскости экрана. Каков будет
результат интерференции в точке А экрана?
35.8. Расстояние между двумя точечными когерент­
ными источниками света h = 2 мм. Источники расположе­
ны в плоскости, параллельной экрану на расстоянии
L=7 м от него. Расстояние между соседними интерферен­
ционными полосами на экране Дх = 2,1 мм. Найдите длину
Рис. 35.7
световой волны.
35.9. При наблюдении в воздухе интерференции света от двух коге­
рентных источников излучения на экране видны чередующиеся темные
и светлые'полосы. Что произойдет с шириной полос, если наблюдение
производить в воде (и =1,33), сохраняя все остальные условия опыта
неизменными?
313
35.10. На толстую стеклянную пластинку (и, = 1,5) нанесена прозрач­
ная пленка (и2= 1,4). На пленку нормально к поверхности падает моно­
хроматический свет с длиной волны X = 600 нм. Чему равна наименьшая
толщина пленки, если в результате интерференции лучи максималь­
но ослабляются?
35.11. Дифракционная решетка, постоянная которой равна 0,004 мм,
освещается монохроматическим светом с длиной волны 687 нм. Под
каким углом к решетке в проходящем свете необходимо производить
наблюдение, чтобы видеть изображение спектра второго порядка?
35.12. Определите постоянную дифракционной решетки, если при
освещении ее светом с длиной волны 656 нм спектр второго порядка
виден под углом 15°.
. 35.13. При освещении дифракционной решетки монохроматическим
светом с длиной волны 600 нм угол, соответствующий направлению на
четвертый дифракционный максимум, ср= 15°. Сколько штрихов ча 1 мм
длины имеет дифракционная решетка?
35.14. Определите, длину волны света для линии в дифракционном
спектре третьего порядка, совпадающей с линией дифракционного мак­
симума четвертого порядка световой волны с длиной 490 нм.
35.15. Определите угол, под которым виден наибольший порядок
спектра, получаемого с помощью дифракционной решетки, имеющей
600 штрихов на 1 мм. Решетка освещается светом с длиной волны
X = 500 нм.
35.16. Спектр получен с помощью дифракционной решетки с перио­
дом d= 1,9-10-5 м. Дифракционный максимум второго порядка удален от
центрального максимума на расстояние Л = 7,3-КГ2 м, а от решетки — на
расстояние L= 1,13 м. Определите частоту падающего на решетку света.
35.17. На дифракционную решетку с периодом d= 1,2-10”3 см падает
монохроматическая волна. Оцените длину волны, если угол между спек­
трами второго и третьего порядка Дер = 2°30'.
35.18. В водоем на некоторую глубину помещен источник белого
света. Показатель преломления для красных лучей и, = 1,328, а для
фиолетовых — «2= 1,335. Вычислите отношение радиусов кругов, в
пределах которых возможен выход красных и фиолетовых лучей из
воды в воздух.
35.19. На стеклянную призму (рис. 35.19) падает луч белого света.
Постройте качественно ход диспергирующих лучей в призме и ход лу-
314
чей вне призмы. Показатель преломления и, материала призмы больше
показателя преломления и2 среды, в которой находится призма.
35.20. На плоскопараллельную стеклянную пластинку (рис. 35.20)
падает луч белого света. Постройте качественно ход диспергирующих
лучей в пластинке и ход лучей вне пластинки. Показатель преломления
и, материала пластинки больше показателя преломления п2 среды, в
которой находится пластинка.

36.1. Собственная длина стержня равна 1,0 м. Определите его длину
для наблюдателя, относительно которого стержень перемещается со
скоростью 0,6с, направленной вдоль стержня.
320
36.2. Во сколько раз замедляется темп хода часов в ракете при ее
движении относительно Земли со скоростью: о, = 2,6-Ю8 м/с, v2 =
= 8-103м/с.
36.3. Сколько времени пройдет на Земле, если в космическом кораб­
ле, движущемся со скоростью 0,99с относительно Земли, нройдет
20 лет?
36.4. Собственное время жизни ц-мезона составляет 2,2МО-6 с. Оп­
ределите, прилетают ли р-мезоны, наблюдаемые у поверхности Земли,
из мирового пространства или рождаются в атмосфере. Скорость
р-мезона относительно Земли принять равной 0,99с.
36.5. Рассмотрим две жесткие линей-
ки, скрещенные под углом а друг к другу
(рис. 36.5). Если линейку 1 двигать вверх
_______а 1 со скоростью и, точка пересечения линеек
М будет двигаться со скоростью
N S s\ V
^ и —------. Если угол а очень мал и
Рис. 36.5 sin а
и
sin а = — , где с — скорость света в ва-

v
кууме, то скорость движения точки М окажется равной и = —— = 2 с.
и/2с
Не противоречит ли этот результат специальной теории относительности?
36.6. При какой скорости релятивистское увеличение массы тела со­
ставит 1 %, 50% ?
36.7. Определите кинетическую энергию и импульс электрона при
скорости и - 0,75с по классическим и релятивистским формулам. Масса
покоя электрона т0=9,1 • 10-31 кг.
36.8. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти
электрон, чтобы приобрести скорость, равную 0,9с ?
36.9. Определите энергию фотона для света с длиной волны в вакуу­
ме к = 400 нм, распространяющегося в среде с абсолютным показателем
преломления п = 1,5. Постоянная Планка h = 6,63-10-34 Дж-с.
36.10. Определите массу и импульс фотона, энергия которого равна
энергии поступательного движения молекулы водорода при t=27°С. Какова
длина волны света, соответствующего этому фотону? Постоянная Больцма-
на к= 1,38-10_23Дж/К. Постоянная Планка h=6,63-10-34 Дж-с.
321
36.11. Определите массу и импульс фотона для излучения с длиной
волны в вакууме Х=1мкм. Постоянная Планка Л=6,63-10~34 Дж-с.
36.12. Источник света мощностью Р= 100 Вт за одну секунду испус­
кает и=5-1015 фотонов. Определите среднюю длину волны излучения.
36.13. Монохроматический источник света мощностью Р= 100Вт
имеет длину волны X=500 нм. На каком максимальном расстоянии этот
источник будет замечен человеком, если глаз реагирует на световой
поток, соответствующий и = 60 фотонам в секунду? Диаметр зрачка
<7=0,5 см.
36.14. Определите, какую максимальную скорость могут получить
вырванные из калия электроны при облучении его светом с длиной вол­
ны А = 0,4 мкм. Работа выхода электронов /(= 3,2-10~|9Дж. Постоянная
Планка h = 6,63-10'34 Дж-с. Масса электрона т е = 9,1-10~31 кг.
36.15. Фотон, которому соответствует световая волна длиной
к = 320 нм, вырывает с поверхности лития фотоэлектрон, максимальный
импульс которого р тах = 6,03-10 25кг-м/с. Определите работу выхода
электрона.
36.16. Поверхность лития освещается монохроматическим светом
некоторой частоты. Для прекращения фототока прикладывается задер­
живающая разность потенциалов 17,=2,1 В. Определите частоту моно­
хроматического света. Работа выхода электронов из лития А - 2,39 эВ
(1 эВ= 1,6-1(Г19Дж). Постоянная Планка h = 6,63-10-34Дж-с. Заряд элек­
трона \е\= 1,6- 1(Г19 Кл.
36.17. Определите задерживающую разность потенциалов для фото­
электронов, вырываемых с поверхности калия (А = 2,0 эВ) при его осве­
щении светом с длиной волны X = 330 нм.
36.18. Определите постоянную Планка h, если при облучении неко­
торого металла светом частоты V, =2,2-1015Гц фототок прекращается
при задерживающей разности потенциалов 17/= 6,6 В, а при облучении
того же металла светом частоты V2 = 4,6-1015 Гц фототок прекращается
при задерживающей разности потенциалов U = 16,5 В.
36.19. Изолированная металлическая пластинка освещается све­
том с длиной волны А. = 450 нм. Работа выхода электронов из металла
А = 2эВ. До какого потенциала зарядится пластинка при непрерыв­
ном действии света?
322
36.20. Работа выхода электронов из натрия А=2,27 эВ. Найдите крас­
ную границу фотоэффекта для натрия. Постоянная Планка
h=6,63 • 10-34 Джс.
36.21. Красная граница фотоэффекта для платины соответствует
длине волны около 198 нм. Если платину прокалить при высокой тем­
пературе, то красная граница фотоэффекта станет соответствовать
длине волны 220 нм. На сколько прокаливание уменьшает работу вы­
хода электронов?
36.22. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла соот­
ветствует длине волны А,0 = 275нм. Чему равно минимальное значение
энергии фотона, вызывающего фотоэффект?
36.23. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла соот­
ветствует длине волны А,0 = 275нм. Найдите максимальную скорость
электронов, вырываемых светом с длиной волны X = 180 нм.
36.24. Плоский алюминиевый электрод освещается ультрафиолето­
вым светом с длиной волны Х = 83 нм. На какое минимальное расстояние
от поверхности электрода может удалиться электрон, если вне электрода
имеется задерживающее электрическое поле напряженностью
Е = 7,5 В/см ? Красная граница фотоэффекта для алюминия соответству­
ет длине волны Л,0 = 332 нм.
36.25. Одна из пластин плоского конденсатора, изготовленная из
материала с работой выхода А, освещается излучением частоты V,
причем ежесекундно с каждого квадратного сантиметра площади
вырывается N электронов. Фотоэлектроны собираются на второй
пластине. Через какое время фототок прекратится? Расстояние между
пластинами равно d. Постоянная Планка h, заряд электрона е и элек­
трическая постоянная е0 заданы.
36.26. В сосуде, из которого откачан воздух, имеются два электрода
из цинка. К ним подключен конденсатор С=3,510“6Ф. Один из элек­
тродов освещается светом с длиной волны X = 0,25 мкм. Какой величины
заряд будет находиться на конденсаторе при длительном освещении?
Работа выхода электрона из цинка А =6,4-10"19 Дж. Постоянная Планка
h = 6,63-КГ34 Джс.
36.27. Два фотокатода освещаются одним и тем же источником света.
Вольт-амперные характеристики фотокатодов приведены на рис. 36.27.
323
Работа выхода электронов из какого фото­
катода больше? Ответ обоснуйте.
36.28. Нарисуйте график зависимости
максимальной кинетической энергии вы­
летевших с поверхности фотокатода элек­
тронов от частоты падающего на фотока­
тод света. По графику определите красную
границу фотоэффекта, работу выхода и
постоянную Планка.
36.29. Определите, через какой проме­
жуток времени масса Солнца изменится на
1%, полагая, что Солнце все это время будет излучать с постоянной
интенсивностью, и зная, что на 1 м2 поверхности, расположенной пер­
пендикулярно солнечным лучам за пределами земной атмосферы, при­
ходится удельная мощность (называемая солнечной постоянной)
/ с= 1370 Вт/м2. Масса Солнца М= 1,98-1030 кг, расстояние от Земли до
Солнца R= 1,5-Ю11 м.

37.1. Найдите радиус стационарной орбиты электрона в атоме водо­
рода, отвечающей состоянию атома с энергией 1У=-3,40эВ.
37.2. При переходе электрона атома водорода с одной орбиты на дру­
гую, более близкую к ядру, энергия атома уменьшается на 1,89 эВ. При
этом атом водорода излучает квант света. Определите длину волны из­
лучения.
37.3. Сколько квантов с различной энергией могут испускать атомы
водорода, если их электроны находятся на третьем энергетическом
уровне?
37.4. Определите длину волны излучения, возникающего при пере­
ходе ионизированного атома водорода в основное состояние.
37.5. При переходе электрона в атоме водорода со второго энергети­
ческого уровня на первый излучается фотон, соответствующий электро­
магнитной волне с длиной X, = 121 нм. Найдите длину волны Х2 излуче­
ния атома водорода при переходе электрона с третьего энергетического
уровня на первый. Постоянную Ридберга считать неизвестной.
37.6. Электрон, движущийся со скоростью v, при соударении с ато­
мом водорода, находящимся в основном состоянии, возбуждает его,
отдавая всю свою энергию. Какую наименьшую скорость должен иметь
электрон, чтобы атом водорода, переходя после соударения снова в ос­
новное состояние, мог излучить три различные линии спектра? Масса
электрона /пе = 9,11-10-31 кг, постоянная Планка й = 6,63-1СГ34Дж-с, по­
стоянная Ридберга R=3,29-1015 с-1.
37.7. Электроны, ускоренные электрическим полем с разностью по­
тенциалов U= 12,3 В, проходят через атомарный невозбужденный водо­
род. Определите длины волн испускаемого излучения, возникающего
при переходе атомов водорода из возбужденного состояния в основное.
37.8. Атом водорода поглощает фотон, вследствие чего электрон, на­
ходившийся на второй воровской орбите, вылетает из атома со скоро­
стью и = 6 1 05 м/с. Определите частоту электромагнитной волны, соот­
ветствующей поглощенному фотону. Масса электрона /пе = 9,11-10-31 кг,
334
постоянная Планка h= 6,63- КГ34 Дж-с, постоянная Ридберга R=
= 3,29-10“ с“‘.
37.9. При прохождении через гелий рентгеновского излучения с дли­
ной волны Х= Ю~10м происходит ионизация атомов гелия. Зная, что
энергия ионизации атома гелия W=24,5 эВ, определите без учета реля­
тивистского эффекта скорость v электрона, покидающего атом.
37.10. Каков состав ядер фтора F , серебра A g, бария '^В а ?
37.11. При бомбардировке а-частицами ядер алюминия образуется
новое ядро и нейтрон оП. Запишите ядерную реакцию и определите,
ядро какого элемента при этом образуется? Порядковый номер алюми­
ния в таблице Менделеева 13, его массовое число 27.
37.12. Если плутоний Ри бомбардировать а-частицами, то образуется
новое ядро кюрия 2^ С т и какая-то частица. Запишите ядерную реак­
цию. Какая частица рождается в результате реакции? Порядковый номер
плутония в таблице Менделеева 94, его массовое число 239.
37.13. Напишите недостающие обозначения в следующих ядерных
реакциях:
ЙА1+ J n -» ? + jHe; £Мп + ?-> ^ F e + J n ; ? + }Н-> ^ N a + jH e .
37.14. Определите энергии связи: Д1Усв1 ядра трития f Н и Д1Усв2 ядра
гелия 2Не. Масса ядра трития М ,и =3,01605 а.е. м., масса ядра гелия
М ,Не = 4,00260 а. е. м., масса протона тр= 1,00728 а. е. м., масса нейтро­
на mn= 1,00866а. е.м., 1 а. е. м. = 1,66-10-27кг.
37.15. Определите удельную энергию связи (приходящуюся на один
нуклон) ядра лития jL i. Масса ядра лития М-, = 7,01601 а. е. м., масса 3
протона /ир=1,00728а. е. м., масса нейтрона mn= 1,00866 а. е. м.,
1 а. е. м. = 1,66-10~27 кг.
37.16. Какую минимальную энергию должна иметь а-частица для
осуществления ядерной реакции \\л + 2Не —э + ^п? Масса ядра
лития M 7t. =7,01601 а.е.м., масса ядра гелия А/. = 4,00260а.е.м.,
3 Li 2 Нс
масса ядра бора М ,<>в =10,01294 а. е.м., масса нейтрона тп =
= 1,00866 а. е. м., 1 а.е.м. = 1,66-10_27кг.
335
37.17. Определите э нергетический выход ядерной реакции
’ В е + 2Н —> 'jB-l-,Jn. Масса ядра бериллия М ,Ве =9,01219 а. е.м.,
масса ядра дейтерия М зн = 2,01410а.е.м., масса ядра бора .М,?в =
= 10,01294 а. е.м., масса нейтрона mn= l,00866а. е. м., 1а.е.м.=
= 1,66-Ю”27 кг.
37.18. Неподвижное ядро \ L i, захватывая протон, распадается на две
а-частицы. Определите суммарную кинетическую энергию этих частиц.
Кинетической энергией протона пренебречь. Масса ядра лития
М-,.. =7,01601 а. е.м., масса протона т =1,00728 а. е.м., масса j Ll г
-.-I
а-частицы М 4 „ =4,00260 а. е. м., 1 а. е. м. = 1,6610~ кг. 2 Нс
37.19. Какое количество урана 92 U расходуется в сутки на атомной
электростанции мощностью А= 5000 кВт? КПД станции Г| = 0,17. Счи­
тайте, что при каждом акте распада выделяется энергия Е0 = 190 МэВ.
Число Авогадро Ага = 6,02-1023 моль , заряд электрона \е\- 1,6-10-19 Кл.
37.20. Почему в качестве замедлителей нейтронов применяют пара­
фин, воду и другие водородоподобные вещества?
37.21. Сколько распадов ядер за минуту происходит в препарате, ак­
тивность которого составляет 104 МБк ?
37.22. В свинцовой капсуле находится 4,5-1018 атомов радия. Опреде­
лите активность радия, если его период полураспада равен 1620 лет.
37.23. За какое время распадается 80% атомов радиоактивного изо­
топа хрома ЦСт, если его период полураспада 27,8 сут ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответы к задачам по физике Славов from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (18.07.2016)
Просмотров: | Теги: Славов | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar