Набор заданий для проверки достижения конкретных целей обучения
ЗАДАНИЕ 1
Рассчитать мощность тепловых потерь раздетого человека при температуре окружающе среды 270С. Температура поверхности кожи 340С. Площадь поверхности тела среднего человека равна 1.8 м2.
А. 48,6 Вт;
B. 61,2 Вт;
С. 72 Вт;
D. 109.8 Вт;
Е. 115 Вт.
ЗАДАНИЕ 2
На какую длину волны приходится максимум излучения человеческого тела, если средняя температура его поверхности равна 360?
А. 9,35 мкм;
B. 10,35 мкм;
С. 13,5 мкм;
D. 15 мкм;
E. 29,3 мкм;.
ЗАДАНИЕ 3
Энергия импульса лазера равна Еи = 1 Дж при длительности импульса
Δt = 10-8с.Определить мощность импульса.
А. 0,5*10-8Вт;
B. 108Вт;
С. 2*10-8Вт;
D. 5*10-8Вт;
E. 0,5*108Вт.
ЗАДАНИЕ 4
Рубиновый лазер в импульсе длительностью 30 нс обладает энергией излучения 1 Дж. Длина волны излучения равна 694,3 нм. Определить число фотонов, излучаемых за лазерный импульс.
А. 3,5*1016;
B. 3,5*1017;
С. 4*1016;
D. 3,5*1018;
Е. 4*1018.
ЗАДАНИЕ 5
Коэффициент пропускания раствора τ = 0.3.
Чему равна его оптическая плотность?
А. 0,2
B. 0,32;
С. 0,52;
D. 0,59
E. 0,66
ЗАДАНИЕ 6
4. Длина волны падающего света 256 нм, а света, который высвечивается при люминесценции 125 нм. К какому виду относится данная люминесценция?
А. хемилюминесценция;
B. биолюминесценция;
С. фосфоресценция;
D. стоксова;
E. антистоксова.
Эталоны ответов.
1. C
2. A
3.B
4. D
5. C
6. E
ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ТЕЛ. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ. ЛАЗЕРЫ
Люминесценцией называют свечение тел, которое не может быть объяснено их тепловым излучением. Так, например, в видимой области спектра тепловое излучение становится заметным только при температуре ~103-104 К, а люминесцировать тело может при любой температуре. Поэтому люминесценцию часто называют холодным свечением. Одной из причин, вызывающих люминесценцию, является внешнее излучение, которое возбуждает молекулы тела. Например, падающий свет. После прекращения процесса облучения люминесцентное свечение не прекращается тотчас же, а продолжается еще некоторое время. Это последействие отличает люминесценцию от таких явлений, как отражение и рассеяние света. В настоящее время в физике принято следующее определение люминесценции.
Люминесценция - излучение, представляющее собой избыток над тепловым излучением тела и продолжающееся в течение времени, значительно превышающего период световых колебаний (1015 с).
Вещества, способные превращать поглощаемую ими энергию в люминесцентное свечение, называют люминофорами.
Люминесценция - результат квантовых переходов в возбужденных атомах, молекулах, кристаллах. По виду возбуждения различают следующие типы люминесценции:
• фотолюминесценция - возникает при возбуждении атомов светом (ультрафиолетовые лучи и коротковолновая часть видимого света);
• рентгенолюминесценция - возникает при возбуждении атомов рентгеновским и γ-излучением (экраны рентгеновских аппаратов, индикаторы радиации);
• катодолюминесценция - возникает при возбуждении атомов электронами (кинескопы, экраны осциллографов, мониторов);
• радиолюминесценция - возникает при возбуждении атомов продуктами радиоактивного распада;
• электролюминесценция - возникает при возбуждении атомов под действием электрического поля (возбуждение молекул газа электрическим разрядом - газоразрядные лампы);
• хемилюминесценция - возникает при возбуждении молекул в процессе химических реакций;
• биолюминесценция - возникает в биологических объектах в результате определенных биохимических реакций;
• сонолюминесценция - возникает под действием ультразвука.
Как уже отмечалось выше, люминесценция продолжается и после прекращения внешнего возбуждения люминофора. По длительности остаточного свечения различают флуоресценцию и фосфоресценцию:
• флуоресценция - кратковременное остаточное свечение, длительность которого составляет 10-9-10-8с;
• фосфоресценция - продолжительное остаточное свечение, длительность которого составляет 10-4 -104 с.