Задача №2
На щель шириной
падает нормально монохроматический
свет с длиной волны
.
Дифракционная картина проецируется на
экран, параллельный плоскости щели, с
помощью линзы, расположенной вблизи
щели. Определить расстояние от экрана
до линзы, если расстояние между первыми
дифракционными минимумами, расположенными
по обе стороны центрального максимума,
равно
.
Решение
Дано: |
СИ |
|
|
0,1мм |
|
|
1см |
|
|
500нм |
|
Найти: |
|
|
L - ? |
|
|
φ
L
l
Условии дифракционных минимумов от одной щели, на которую свет падает нормально, соответствует:
Из рисунка следует,
что
,
но так как
,
то
,
поэтому
,
откуда
.
Подставив эти значения в условия
дифракционных минимумов, получим
Ответ: 1м
Задача №3
Фотоэлемент с
натриевым фотокатодом освещается
монохроматическим светом с длиной волны
.
Определить наименьшее задерживающее
напряжение
,
при котором фототок прекратится. «Красная
граница» фотоэффекта для натрия
.
Решение
Дано: |
СИ |
|
|
584нм |
|
|
40нм |
|
Найти: |
|
|
- ? |
|
|
(1)
(
),
кинетическую энергию электрона из
уравнения Эйнштейна:
(энергия
фотона, вызывающего фотоэффект,
,
- постоянная Планка,
),
а работу выхода:
.
Подставив работу выхода в уравнение Эйнштейна получим
.
Подставляем в формулу (1) и выражаем задерживающее напряжение:
Ответ: 28,932В.
Задача №4
Первоначальная
масса радиоактивного изотопа радона
(период
полураспада
)
равна
.
Определить: 1)начальную активность
изотопа; 2)его активность через 5 дней.
Решение
Дано: |
СИ |
|
|
|
1,5г |
|
|
|
t |
5 дней |
|
|
|
|
Найти: |
|
|
A - ? |
|
|
,
где
- постоянная радиоактивного распада,
- количество ядер изотопа в начальный
момент времени:
,
где
-молярная
масса изотопа;
- постоянная Авогадро. Учитывая, что
найдем
Активность
изотопа
,
где согласно закону радиоактивного
распада
- число нераспавшихся ядер в момент
времени t.
Отсюда активность будет равна
Ответ:
Задача№5
Луч света падает
на плоскопараллельную стеклянную
пластинку с показателем преломления
n=1,4
под углом
.
Определить толщину пластинки, если
вышедший из пластинки луч смещен
относительно продолжения падающего
луча на расстояние h=0,01м.
Решение
Дано: |
СИ |
|
|
|
1,4 |
|
|
|
h |
|
|
Найти: |
|
|
d - ? |
|
|
r
h
i
Вышедший из пластинки луч будет параллелен падающему лучу. Из рисунка следует, что
,
выразим искомую величину
.
Согласно закону
преломления
,
откуда
.
Подставим это значение в формулу толщины
пластины, выразив косинус угла через
синус
Ответ: 59мм