Шпора по физике3

Билет №1.

4. Считая ,что атмосфера поглощает 10% энергии, посылаемой Солнцем, найти мощность, получаемую от Солнца горизонтальным участком Земли площадью 100м². Солнце находится в зените, его излучение считать близким к излучению АЧТ с температурой 6000 К.

К=.N=0,9KSsin90°. Т.к. излучение Солнца близко к излучению АЧТ, то по закону Стефана-Больцмана его энергетическая светимость R_Э=σT⁴ (Ответ:N=111,1∙10^-12)

5. Электрон с энергией 4 эВ движется в положительном направлении к оси х, встречая на своем пути прямоугольный потенциальный барьер высотой 10 эВ и шириной 0,1 нм. Определить коэффициент прозрачности барьера.

D=exp, m=9,1 ∙10^-31 кг, l=0,1 ∙10^-9 м, ħ=1,05∙10^-34, U−E=(10−4)∙1,6∙10^-19 Дж (Ответ:D=0,08064)

6. Атом Н, возбужденный ударами электронов, излучает свет с λ=122,1 нм. Найти энергию этих электронов и определить на какой уровень переходит при этом электрон в атомеh=6,62∙10^-34 Дж∙с, R=1,097∙10^-7 м^-1.

E=h∙ν=. ν=c∙R(k=1, т.к. возбуждение с нижнего уровня),

1−=; =1−== (Ответ:Е=0,16∙10^-35, n=2)

Билет №2

4.

Дано:

U=25 B

d=50∙10^-6

l=1 м

Δx_{23 max}−?

Решение: eU=, p=, λ==

max диф. решётки d∙sinφ₂=1∙λ, d∙sinφ₃=2∙ λ

sinφ₂=, sinφ₃=

Δx₂₃= Δx− Δx₂=c (Ответ: Δx₂₃=4,8 мм)

5. Решение: D=exp

Дано:

с=0,1 нм

D=0,5

U−E−?

ln D=

U−E= (Ответ: U−E=17,8 эВ)

6.

Дано:

m=220 г

η=25%

N_p=6,02∙10²³ 1/моль

E=200∙10⁶ эB

P−?

Решение: t=2ч∙3600c

N_P=N_o(1−e^−λt)

N_P==

P=η===

=20,8∙10⁷

(Ответ: 20,8∙10⁷Вт)

Билет №3

4. Решение: Δ=nd−d=d(n−1)

Дано: n=1,5

λ=600 нм

m=5

d−?

Δ=mλ

m∙x=d(n−1)

d===6∙10⁻⁶=6 мкм

(Ответ: 6 мкм)

5. Решение: eU=

Дано:

U=200 B

λ=2,02∙10^-12

q=e

m−?

P=

λ====>

2meU=; m==1,683∙10^-27

6. Решение: T_1/2==

Дано:

β част.

Φ₁=87 1/c

t=24∙3600 c

Ф₂=22 1/c

T_1/2−?

Ф= Ф₁= Ф₂=

N₂=N₁(1−e^−λt)

1−= e^−λt; −λt=

λ==3,3∙10⁻⁶

T_1/2==0,21∙10⁶=2сут. 9ч. (Ответ: 2сут. 9ч.)

Билет №4

4. Решение: r²+b²=

Дано:

r_н=3 мм

r_в−?

r= r_n=

=; r_b===3,67 мм

(Ответ: 3,67 мм)

5. Решение: Ф=ε∙R_э∙S=ε∙R_э∙4∙π∙R³=

Дано:

Ф=10³ Вт

R=0,1 м

ε=0,25

T−?

=σ∙T⁴∙ε∙4∙π∙R² =>

T= 6. Решение: ψ₃(x)=∙sinx

Дано: l

n=3

лев. четв.

W−?

W===

(Ответ: 1/4)

Билет №5

4. Решение: I=+=+

Дано:

1 част. поляр. света

p=0,6

I₁ стащ. max

α=45^o

−?

p==0,6

I_max−I_min=0,6I_max+0,6I_min

0,4I_max=1,6I_min

I₁=I_max=4I_min

=4I_max∙cos α

=4I_min∙sin α

I₂=I_min(4cos α+sin α)= I_min

==1,6; (Ответ: уменьшится в 1,6 раз)

5. Решение: световое давление

Дано:

Ф=100 Вт

r=0,5 м

d=0,01 м

F−?

F=P∙s

P= ρ=1 коэф-т отражения

P= E_e=; W=Nhν

E_e=; ==

F=(1+ρ) F=F_s=== (Ответ: 0,167∙10^-10Н)

6. Решение:

Дано:

E=9,5 эВ

U=10 В

D=0,5

d−?

D=

ln D=

d= (Ответ: 0,6 нм)

Билет №6

4. Решение: tg α=

Дано:

α=30"

n=1,33

λ=500 нм

l=0,01 м

N−?

(тёмных)

(в отр.свете)

Δ=2yn

Δ=[2(m+1)+1]∙−[2m+1]∙

2yn=λ

y=

tg α=; Δx= (Ответ: 1,25 мм)

5. Решение: Ф=R_э∙S; S====

Дано:

Ф=10000Вт

λ=700 нм

S−?

(Ответ: 5,98 см²)

6. Решение: n=2 (2;0;−1;)

Дано: ψ

(n,l,m,s)

n=2

Ψ−?

(возможные)

l=0,1; (2;0;0;)

m=−1;0;1 (2;0;1;)

s= (2;1;−1;)

(2;1;0; )

(2;1;1; )

Билет №7

4. Решение: d∙sin φ=kλ

Дано:

φ=41^o

λ₁=656,3 нм

λ₂=410,2 нм

max совм.

d−?

k₁∙656,3=k₂∙410,2

k₂=1,6∙k₁

k₂=5 k₁=3

(Ответ: d=3 мкм)

5. Считая, что атмосфера поглощает 10% лучистой энергии, посылаемой Солнцем, найти мощность излучения N, получаемую от Солнца горизонтальным участком Земли площадью S=0,5 га. Высота Солнца над горизонтом φ=30^о. Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно чёрного тела (АЧТ).

Мощность излучения N_o=K∙S∙cos α, где α=−φ – угол падения солнечных лучей, K===1,38 кВт/м² – солнечная постоянная. По условию мощность излучения N, получаемая горизонтальным участком Земли, равна 0,9N₀, т.е. N= (Ответ: 3,1∙10⁶Вт)

6. Решение: A₁=λN₁=λN₀

Дано:

A ум−ся в

n=250 раз

t=n∙T_1/2

n−?

A₂=λN₂=λN₀

T_1/2=

k==250

n=

Билет №8

4. Решение: Ф_п=Ф_под=R_э∙S=σ∙T⁴∙S

Дано:

t=60 c

S=10∙10⁻⁴

T=600 K

σ=5,67∙10⁻⁸ Вт/(м²∙K⁴)

E−?

E==

5. Решение: λ=

Дано:

h=6,62∙10⁻³⁴

R=1,09∙10⁻⁷

m=9,11∙10⁻³¹

λ−?

E=hν=hRc=hcR=

υ=

p=mυ==