1. Два когерентных источника света с длиной волны 600 нм находятся на расстоянии 3 м от экрана и на расстоянии 0.9 мм друг от друга. Найти (в мм) расстояние между соседними интерференционными полосами на экране.

2. В опыте Юнга одна из щелей закрыта тонкой плоскопараллельной прозрачной пластинкой. Как изменится интерференционная картина на экране, если вместо этой пластины поставить другую той же толщины, но с большим показателем преломления? Ответы: 1) увеличится расстояние между интерференционными полосами; 2) картина сдвинется параллельно самой себе; 3) уменьшится расстояние между полосами; 4) не изменится.

3. При отражении нормально падающего монохроматического света от клиновидного воздушного зазора между двумя стеклянными пластинками наблюдаются полосы равной толщины. Как изменится расстояние между полосами, если зазор между пластинками заполнить прозрачной жидкостью с показателем преломления, большим показателя преломления стекла. Ответы: 1) уменьшится; 2) увеличится; 3) не изменится.

4. На тонкую пленку с показателем преломления 1.6 нормально падает белый свет. Определить (в нм) наименьшую толщину пленки, при которой она в отраженном свете будет казаться зеленой. Длина волны зеленого света 560 нм.

5. На поверхности воды находится тонкая пленка метилового спирта. При наблюдении в отраженном свете под углом 45 пленка кажется черной. Оценить (в нм) наименьшую возможную толщину пленки, если она освещается светом с длиной волны 589 нм. Показатели преломления воды 1.333, метилового спирта 1.330.

6. На щель шириной 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света с длиной волны 589 нм. Найти (в градусах) угол, в направлении которого наблюдается третий минимум.

7. Плоская световая волна падает нормально на тонкую стеклянную пластинку с круглым отверстием, представляющим собой первые полторы зоны Френеля для точки наблюдения P. При какой (в мкм) минимальной толщине этой пластинки интенсивность света в точке P будет минимальной? Длина волны 0.7 мкм, показатель преломления стекла 1.2.

8. Плоская световая волна падает нормально на тонкую стеклянную пластинку с круглым отверстием, представляющим собой первые полторы зоны Френеля для точки наблюдения P. При какой (в мкм) минимальной толщине этой пластинки интенсивность света в точке P будет минимальной? Длина волны 0.7 мкм, показатель преломления стекла 1.2.

9. На щель падает нормально параллельный пучок монохроматического света. Под каким (в градусах) углом будет наблюдаться пятый дифракционный минимум, если ширина щели в 10 раз больше длины волны падающего света.

10. На непрозрачный экран с круглым отверстием нормально падает плоская монохроматическая световая волна. Определить (в мм) радиус отверстия, если известно, что для точки наблюдения, расположенной на расстоянии 3 м за экраном, в пределах отверстия укладывается 4 зоны Френеля. Длина волны 500 нм.

11. Луч 1 (см. рисунок) естественного света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку. Угол падения равен углу полной поляризации. При таком угле падения на стекло интенсивность отраженного луча составляет 0.1 от интенсивности падающего естественного света. Определить интенсивность света в луче 4, приняв интенсивность падающего света за единицу. Поглощением света в пластине можно пренебречь.

12. Луч естественного света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку. Угол падения равен углу полной поляризации. Какую часть интенсивности падающего естественного света составит при этом интенсивность отраженного луча? Показатель преломления стекла 1.52.

13. Частично поляризованный свет рассматривается через идеальный поляроид. При повороте поляроида на 60 относительно положения, соответствующего минимальной интенсивности выходящего из поляроида пучка, интенсивность света увеличилась в 1.5 раза. Определить отношение интенсивностей естественной и поляризованной частей падающего пучка.

14. Естественный луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пластинку под углом полной поляризации (см. рисунок). При этом интенсивность отраженного света составляет 30% от интенсивности падающего света. Найти степень поляризации преломленного луча 2. Поглощением света пренебречь. Показатель преломления стекла принять равным 1.5.

15. Между двумя параллельными поляроидами помещают кварцевую пластинку толщиной 1 мм, вырезанную параллельно оптической оси. При этом плоскость поляризации монохроматического света, падающего на поляризатор, повернулась на угол 20. При какой (в мм) минимальной толщине пластинки свет не пройдет через анализатор?

16. На сколько градусов понизилась бы температура земного шара за столетие, если бы на Землю не поступала солнечная энергия, а потери энергии были обусловлены лишь излучением? Радиус Земли принять равным 6.410⁶ м, удельную теплоемкость 200 Дж/(кгК), плотность 5500 кг/м³, среднюю температуру 300 К, коэффициент поглощения 0.8.

17. Известно, что температура поверхности Солнца 5800 К. На какую (в мкм) длину волны приходится максимум лучеиспускательной способности солнца? Считать Солнце абсолютно черным телом.

18. Определите поглощательную способность серого тела, имеющего температуру 1000 к, если его поверхность, площадь которой 0.01 м2, излучает за 1 мин энергию 13.4 кДж.

19. Энергетическая светимость абсолютно черного тела 250 кВт/м². На какую (в мкм) длину волны приходится максимум испускательной способности этого тела?

20. С повышением температуры абсолютно черного тела длина волны, соответствующая максимуму лучеиспускательной способности абсолютно черного тела, уменьшилась в 2 раза. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела?

21. Найти (в Гц) частоту света, вырывающего с поверхности металла электроны, полностью задерживаемые отрицательным потенциалом в 2 В. Работа выхода для этого металла равна 1 эВ.

22. При поочередном освещении поверхности некоторого металла светом с длинами волн 0.35 мкм и 0.54 мкм обнаружили, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются друг от друга в 2 раза. Найдите (в эВ) работу выхода электрона с поверхности этого металла.

23. Определить (в нм) длину волны, соответствующую красной границе фотоэффекта для хлористого натрия, работа выхода электронов с поверхности которого равна 4.2 эВ.

24. От каких параметров зависит величина потенциала, полностью тормозящего фотоэлектроны? а) от частоты падающего света; б) от амплитуды падающей световой волны; в) от интенсивности света; г) от работы выхода облучаемого материала; д) от энергии электрона, израсходованной им на столкновения внутри твердого тела; е) от величины фототока насыщения. Ответы: 1) а, б, в; 2) а, в, г; 3) а, г, д; 4) а, д, е; 5) а, е, б; 6) среди предложенных ответов правильного нет.

25. Какая (в %) часть энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта 307 нм, а максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов 1 эВ.

26. Препарат содержит 1000 радиоактивных атомов с периодом полураспада Т. Сколько ядер распадется за промежуток времени, равный Т?

27. Активность препарата уменьшилась в 250 раз. Скольким периодам полураспада Т равен протекший промежуток времени?

28. Вероятность радиоактивного распада равна... 1) числу ядер, распадающихся в единицу времени; 2) числу ядер, распадающихся в единицу времени в единице массы вещества; 3) времени, в течение которого распадается половина имеющихся радиоактивных ядер; 4) относительному уменьшению числа радиоактивных ядер за единицу времени. Какое из определений верное?

29. Вычислить удельную активность плутония (массовое число 239), период полураспада которого равен 2.410⁴ лет.

30. Древесный уголь, обнаруженный на стоянке древнего человека, содержит изотоп углерода, при жизни усвоенный растениями. Удельная активность угля 10 единиц/(минутуграмм). Удельная активность в живом дереве 15.3 единиц/(минутаграмм). Сколько (в годах) времени прошло с момента прогорания костра древнего человека? Период полураспада углерода равен 5593 года.

ОПТИКА Вариант № 12