1. Как изменится интерференционная картина на экране в опыте Юнга, если одну из щелей закрыть тонкой плоскопараллельной прозрачной пластинкой? Ответы: 1) увеличится расстояние между интерференционными полосами; 2) картина сдвинется параллельно самой себе; 3) уменьшится расстояние между полосами;

2. На сколько длин волн изменяется оптическая разность хода интерферирующих лучей при переходе от середины одной интерференционной полосы к середине соседней полосы?

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. На стеклянный клин с показателем преломления 1.5 нормально падает монохроматический свет. На 1 м длины клина наблюдается 4000 темных интерференционных полос. Определить (в нм) длину волны света, если угол при вершине клина равен 3 минутам.

5. 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.

6. На дифракционную решетку падает нормально пучок монохроматического света. Максимум третьего порядка наблюдается под углом 30 к нормали. Найти (в мкм) постоянную решетки, если длина волны падающего света равна 600 нм.

7. Какова должна быть (в мм) длина дифракционной решетки с периодом 300 штрихов на 1 мм, чтобы разрешить две спектральные линии с длинами волн 6000 и 6000.5 Å в спектре наивысшего порядка?

8. Какова (в пм) длина волны монохроматического рентгеновского излучения, падающего на кристалл кальцита, если дифракционный максимум второго порядка наблюдается, когда угол между направлением падающего излучения и гранью кристалла равен 3? Расстояние между атомными плоскостями кристалла принять равным 0.3 нм.

9. Рентгеновское излучение с длиной волны 21.4 пм падает на поликристаллический образец меди. За образцом на расстоянии 10 см от него установлена фотопленка, на которой наблюдается дифракционные кольца, возникающие при отражении рентгеновского излучения от атомных плоскостей, параллельных граням кристаллической ячейки. Найти (в мм) радиус кольца, соответствующего максимуму второго порядка. Молярная масса и плотность меди равны соответственно 63.5 кг/кмоль и 8.9310³ кг/м³. Кристаллическая ячейка меди имеет форму куба, в котором атомы меди расположены во всех вершинах и в центре каждой грани (кубическая гранецентрированная).

10. Точечный источник света с длиной волны 0.5 мкм расположен на расстоянии 1 м от диафрагмы с круглым отверстием диаметром 2 мм. Найти расстояние от диафрагмы до точки наблюдения, для которой число зон Френеля, укладывающихся в отверстии, равно 3.

11. Чему равен (в градусах) угол между главными плоскостями анализатора A и поляризатора P, если интенсивность естественного света, прошедшего через P и A, уменьшилась в 4 раза? Поглощением света в P и A пренебречь.

12. Распространяющийся в воде луч света падает на ледяную поверхность. Определить (в градусах) угол падения, если отраженный луч полностью поляризован. Показатели преломления воды и льда равны 1.33 и 1.31 соответственно.

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

14. На изотропный диэлектрик падает под углом Брюстера луч плоскополяризованного света с электрическим вектором, колеблющимся в плоскости падения. Определить интенсивность отраженного луча, если интенсивность падающего луча равна 10 (в единицах СИ), а коэффициент отражения равен 0.2.

15. 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 3, приняв интенсивность падающего света за единицу. Поглощением света в пластинке можно пренебречь.

16. Температура абсолютно черного тела 127 С. После повышения температуры суммарная мощность излучения увеличилась в три раза. На сколько градусов повысилась при этом температура тела?

17. Температура абсолютно черного тела увеличилась в 1.5 раза. Во сколько раз уменьшилась длина волны, соответствующая максимуму лучеиспускательной способности этого тела?

18. Относительное изменение энергетической светимости с повышением температуры абсолютно черного тела составило (R₂–R₁)/R₁=3. Во сколько раз уменьшилась при этом длина волны, соответствующая максимуму лучеиспускательной способности?

19. 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.

20. Укажите неверное утверждение: 1) энергетическая светимость тела – поток тепловой энергии, излучаемой единицей поверхности тела; 2) лучеиспускательная способность тела – поток тепловой энергии, излучаемой единицей поверхности в единичном интервале частот; 3) поглощательной способностью тела называется отношение падающего на тело потока тепловой энергии к поглощенному; 4) абсолютно черным называется тело, полностью поглощающее излучение, падающее на него. Если считаете, что утверждения (1-4) верны, то укажите: 5) утверждения (1-4) верны.

21. Кванты света с энергией 4.9 эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода 4.35 эВ. Найти максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона.

22. Определить (в нм) длину волны излучения, вырывающего с поверхности вольфрама электроны, максимальная кинетическая энергия которых 2.1 эВ. Работа выхода электрона с поверхности вольфрама 4.5 эВ.

23. Фотокатод облучается светом с длиной волны 500 нм. Найти величину задерживающего потенциала для фотоэлектронов, если известно, что работа выхода электрона из материала катода 2 эВ.

24. Фотокатод освещается источником света с регулируемой интенсивностью, при этом зависимость фототока от напряжения между катодом и анодом изображается кривыми 1, 2, 3 на рисунке. Укажите номер кривой, соответствующей наибольшей интенсивности падающего на фотокатод света.

25. Определить длину волны красной границы фотоэффекта материала фотокатода, если при облучении его монохроматическим светом с длиной волны 200 нм 80% энергии каждого фотона расходуется на вырывание электрона из металла.

26. Вычислить активность одного грамма изотопа натрия (массовое число равно 24), если постоянная распада этого изотопа равна 1.2810^–5 с^–1.

27. Определить постоянную распада таллия, если известно, что через 300 дней его активность уменьшилась в 3.2 раза.

28. Чтобы определить возраст древней ткани, найденной в одной из египетских пирамид, была определена концентрация в ней атомов углерода. Она оказалась соответствующей 9.2 распадам в минуту на один грамм углерода. Концентрация углерода в живых растениях соответствует 14 распадам в минуту на один грамм углерода. Период полураспада углерода равен 5730 лет. Исходя из этих данных, оцените возраст ткани в годах.

29. Вычислить удельную активность плутония (массовое число 239) период полураспада которого равен 24000 лет.

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

ОПТИКА Вариант № 9