1. Тонкая прозрачная пластинка освещается нормально падающим белым светом. Найти (в нм) наименьшую разность хода лучей, отраженных от поверхностей, при которой пластинка в отраженном свете выглядит оранжевой. Длина волны оранжевого света 600 нм.

2. Тонкая пленка освещается монохроматическим светом с длиной волны 5.210^–7 м. Определить (в нм) наименьшую толщину пленки, при которой она будет темной в проходящем свете. Показатель преломления пленки 1.3.

3. 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.

4. На стеклянный клин с показателем преломления 1.5 нормально падает монохроматический свет с длиной волны 610^–7 м. Определить, на каком (в мм) расстоянии от вершины клина наблюдается вторая светлая полоса в проходящем свете, если угол при вершине клина равен 10^–4 радиан.

5. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом. Линза удаляется от пластинки в направлении перпендикулярном ей. Как при этом изменяется радиус колец Ньютона? Ответы: 1) уменьшается; 2) увеличивается; 3) не изменяется.

6. 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.

7. Параллельный пучок рентгеновского излучения падает на грань кристалла. Под углом 65 к плоскости грани наблюдается максимум третьего порядка. Расстояние между атомными плоскостями кристалла 280 пм. Определить (в пм) длину волны рентгеновского излучения.

8. В непрозрачной пластинке имеется отверстие диаметром 1 мм. Оно освещается монохроматическим светом с длиной волны 500 нм от удаленного точечного источника. Найти расстояние от отверстия, на котором будет наблюдаться наибольшая освещенность.

9. На щель шириной 30 мкм в направлении нормали к ее поверхности падает белый свет. Спектр проектируется на экране линзой с фокусным расстоянием 195 см. Определить (в см) длину спектра десятого порядка, если границы спектра видимого излучения принять лежащими между 400 нм и 780 нм.

10. 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 второго порядка.

11. Естественный свет проходит через поляроид и частично поляризуется. Отношение интенсивностей колебаний в двух взаимноперпендикулярных направлениях зависит от выбора этих направлений. Минимальное значение этого отношения в данных условиях равно 0.4. Определить степень поляризации света, прошедшего поляроид.

12. Если между двумя скрещенными поляроидами поместить третий, оптическая ось которого составляет угол  с оптической осью анализатора, то поле зрения просветлеет. При каком (в градусах) угле  просветление максимальное? Потерями света на отражение и поглощение пренебречь. Поляроиды считать идеальными.

13. Плоскопараллельная пластинка в четверть длины волны вырезана из кварца и имеет толщину 16 мкм. На нее падает монохроматический свет с длиной волны 589 нм. Определить показатель преломления необыкновенного луча, если показатель преломления обыкновенного луча равен 1.544.

14. Луч света, падающий на поверхность раствора, частично отражается, частично преломляется. Определить показатель преломления раствора, если отраженный луч полностью поляризуется при угле преломления, равном 30.

15. На пути пучка естественного света поместили последовательно два одинаковых поляризационных устройства. Оказалось, что при параллельных плоскостях поляризации эта система пропускает в 10 раз больше света, чем при скрещенных. Определить степень поляризации, которую создает каждое устройство в отдельности.

16. Во сколько раз надо увеличить температуру абсолютно черного тела, чтобы его интегральная энергетическая светимость возросла в 16 раз.

17. На какую (в мкм) длину волны приходится максимум излучательной способности абсолютно черного тела, имеющего температуру 310 К.

18. Укажите ошибочное утверждение, касающееся теплового излучения. 1) тепловое излучение происходит за счет внутренней энергии тела; 2) тепловое излучение – это равновесное излучение. 3) закон Стефана-Больцмана определяет связь между интегральной энергетической светимостью абсолютно черного тела и его температурой. 4) на рисунке показаны зависимости лучеиспускательной способности черного тела от частоты излучения при условии, что T₁ > T₂ > T₃.

19. Имеется два абсолютно черных тела. Температура первого из них составляет 1450 К. Определить температуру второго тела, если отношение энергетической светимости первого тела к энергетической светимости второго составляет 16/81.

20. Каким цветом следует красить батареи водяного отопления, чтобы они наиболее эффективно обогревали комнату? 1) белым, т.к. при этой тепловой поток из комнаты на батарею будет максимально отражаться; 2) черным, т.к. именно этот цвет обеспечивает максимальный тепловой поток от батареи в комнату; 3) не имеет значения, т.к. тепловой поток зависит только от температуры самой батареи.

21. Определить наименьший задерживающий потенциал, необходимый для прекращения тока эмиссии с фотокатода, если поверхность его освещается излучением с длиной волны 0.4 мкм, и красная граница фотоэффекта лежит при 0.67 мкм.

22. 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.

23. На рисунке изображены вольтамперные характеристики фототока, полученные при облучении одного и того же металла. Какая из кривых соответствует наибольшей частоте падающего излучения?

24. Будет ли наблюдаться фотоэффект при облучении поверхности цезия (работа выхода 1.9 эВ) светом с длиной волны 600 нм?

25. При некотором значении задерживающей разности потенциалов фототок с поверхности лития, освещаемого монохроматическим светом, прекращается. Изменив частоту света в 1,5 раза, установили, что для прекращения фототока достаточно увеличить задерживающую разность потенциалов в 2 раза. Найти (в ТГц) частоту света, которым облучали литиевую пластину в первом опыте. Работа выхода электрона с поверхности лития 2,4 эВ.

26. Масса радиоактивного препарата полония (массовое число ядра 210) равна 0.2 г. За какое (в сутках) время произойдет распад 20 мг этого вещества? Постоянная распада полония 5.7710^–8 с^–1).

27. Найти массовое число ядра изотопа, образующегося из ядра лития (массовое число 8) после одного электронного бета-распада и одного альфа-распада.

28. Определить число атомов, распадающихся в радиоактивном препарате за 10 с, если его активность равна 0.1 МБк. Считать активность постоянной в течение указанного времени.

29. Образец содержит 1000 радиоактивных атомов с периодом полураспада Т. Сколько ядер останется нераспавшимися через промежуток времени Т/2?

30. Определить число атомов, распадающихся в радиоактивном препарате за 10 с, если его активность равна 0.1 МБк. Считать активность постоянной в течение указанного времени.

ОПТИКА Вариант № 11