1. Тонкая прозрачная пластинка освещается нормально падающим монохроматическим светом с длиной волны 500 нм. Найти (в нм) наименьшую разность хода лучей, отраженных от поверхностей пластинки, при которой пластинка в отраженном свете выглядит черной.

2. Клиновидная стеклянная пластинка с показателем преломления 1.5 освещается нормально падающим монохроматическим светом с длиной волны 600 нм. На сколько нанометров отличается толщина пластинки в местах наблюдения двух соседних интерференционных полос равной толщины.

3. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается светом с длиной волны 600 нм. Определить (в нм) толщину воздушной прослойки между линзой и стеклянной пластинкой в месте наблюдения первого темного кольца Ньютона в проходящем свете.

4. Прозрачная пластинка толщиной 2.4 мкм освещена лучами оранжевого цвета с длиной волны 0.6 мкм. Свет падает нормально, показатель преломления вещества пластинки равен 1.5. В какой цвет окрашена пластинка при наблюдении ее в отраженном свете. Ответы: 1) в оранжевый; 2) в черный; 3) ближе к красному; 4) ближе к фиолетовому.

5. 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.

6. В спектре, полученном с помощью дифракционной решетки, спектральную линию наблюдают в первом порядке под углом 8.36 град. Определить наивысший порядок спектра, в котором можно наблюдать эту линию с помощью той же дифракционной решетки, если свет падает на решетку нормально к ее поверхности.

7. Дифракционная решетка освещается белым светом. При этом, начиная со спектров второго и третьего порядков, наблюдается частичное их перекрытие. На какую (в нм) длину волны в спектре третьего порядка накладывается красная линия (длина волны 660 нм) спектра второго порядка?

8. 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.

9. Постоянная дифракционной решетки равна 10^–2 мм. Решетка освещается монохроматическим светом длиной волны 0.5 мкм. Под каким (в градусах) углом наблюдается десятый дифракционный максимум.

10. Период дифракционной решетки 10 мкм. Найдите (в см) ширину решетки, если она в спектре второго порядка обеспечивает разрешение спектральных линий 588.0 нм и 588.1 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. Определить коэффициент отражения стекла, показатель преломления которого равен 1.5, при условии, что луч естественного света падает на его поверхность под углом Брюстера.

13. Определить (в градусах) угол полной поляризации при отражении света от стекла, показатель преломления которого равен 1.57.

14. 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.

15. После подключения источника постоянного напряжения к пластинам конденсатора, погруженного в нитробензол, возникает искусственная анизотропия. В результате нитробензол становится как бы двупреломляющим кристаллом, в котором показатель преломления необыкновенного луча больше показателя преломления обыкновенного луча. Как зависит разность показателей преломления от напряженности электрического поля между пластинами? Ответы: 1) разность показателей преломления прямо пропорциональна напряженности поля; 2) разность показателей преломления пропорциональна квадрату напряженности поля; 3) разность показателей преломления не зависит от напряженности поля.

16. Энергетическая светимость серого тела при температуре 200 к равна 270 кДж/(м2час). Определить коэффициент черноты этого тела.

17. Укажите ошибочное утверждение, касающееся теплового излучения. 1) электромагнитное излучение испускается телами в виде отдельных квантов, энергия которых пропорциональна частоте излучения. 2) под интегральной энергетической светимостью тела понимается поток энергии, испускаемый единицей поверхности тела по всем направлениям. 3) закон Кирхгора утверждает, что лучеиспускательная и поглощательная способности тела есть величины постоянные и от природы и свойств самого тела не зависящие.

18. Исследование спектра излучения Солнца показывает, что максимум его излучательной способности приходится на длину волны 567 нм. Принимая Солнце за абсолютно черное тело, определить (в МВт/м²) его интегральную светимость.

19. Имеются два абсолютно черных тела. Температура первого тела 2500 К. Найти температуру второго тела, если длина волны, отвечающая максимуму его испускательной способности, на 0.5 мкм больше длины волны, соответствующей максимуму испускательной способности первого тела.

20. Закон Стефана-Больцмана устанавливает связь между ... и... а) лучеиспускательной способностью абсолютно черного тела; б) интегральной энергетической светимостью абсолютно черного тела; в) поглощательной способностью абсолютно черного тела; г) абсолютной температурой абсолютно черного тела; д) длиной волны теплового излучения абсолютно черного тела; е) универсальной функцией Кирхгофа. Ответы: 1) а, б; 2) б, в; 3) в, г; 4) а, в; 5) г, д; 6) б, е; 7) а, д; 8) б, г; 9) д, е; 10) а, е.

21. Фотоэффект у некоторого металла начинается при частоте падающего света 610¹⁴ Гц. Найти (в эВ) работу выхода электронов из этого металла.

22. При облучении поверхности цезия светом с длиной волны 460 нм задерживающий потенциал равен 0.8 В. Определить (в нм) длину волны красной границы фотоэффекта для цезия.

23. Фотонами с одинаковой энергией облучают сначала поверхность одного металла, а потом другого. При этом задерживающий потенциал в первом опыте оказался больше, чем во втором на 3 В. На сколько электронвольт различаются работы выхода электрона с поверхности этих металлов?

24. Длина волны красной границы фотоэффекта для цинка 290 нм. Какая (в %) часть энергии фотона, вызывающего фотоэффект, расходуется на работу выхода, если максимальная скорость электронов, вырванных с поверхности металла 10⁶ м/с.

25. Найти частоту излучения, вырывающего из металла электроны, полностью задерживаемые потенциалом 1 В. Работу выхода электрона из металла принять равной 5.3 эВ.

26. За четверо суток распалась половина начального количества ядер радиоактивного изотопа. Определить постоянную распада.

27. Найти массовое число ядра изотопа, образующегося из урана (порядковый номер в таблице Менделеева 92, массовое число ядра 238) после трех альфа-распадов и двух электронных бета-распадов.

28. Определить массовое число ядра изотопа, образующегося из изотопа тория (массовое число 232) в результате четырех альфа-распадов и двух электронных бета-распадов.

29. Сколько бета-частиц испускает за сутки 1 мкг радиоизотопа фосфора (массовое число равно 32, период полураспада – 14,3 суток).

30. Торий (порядковый номер в периодической системе 90, массовое число ядра 232) является радиоактивным элементом. Сколько альфа-частиц выбрасывает 1 г тория за 1 секунду? Период полураспада тория 1.3910¹¹ лет. Принять, что 1 год соответствует 310⁷ секунд.

ОПТИКА Вариант № 19