Бесконечно длинный соленоид длиной l = 0,8 м имеет однослойную обмотку из алюминиевого провода массой m = 400 г. Определить время релаксации τ для этого соленоида. Плотность и удельное сопротивление алюминия равны соответственно ρ = 2,7 г/см3 и ρ' = 26 нОм·м.
Кванты света с энергией 7,8·10−19 Дж вырывают фотоэлектроны из никеля. Найти максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете электрона.
В опыте Юнга щели S1 и S2 освещались монохроматическим светом с длиной волны 600 нм, расстояние между щелями 2 мм, расстояние от них до экрана 3 м. Найти расстояние от 3-го и 4-го максимумов до центра экрана. Доказать, что расстояния между соседними максимумами постоянны. Экран параллелен линии S1S2.
Поверхность предмета покрывает тонкая прозрачная пленка (n = 1,2) таким образом, что в отраженном свете, падающем нормально, предмет окрашен в фиолетовый цвет (4·10−7м). Определить минимальную толщину пленки, если показатель преломления вещества предмета больше показателя преломления пленки.
В интерферометре Жамена на пути интерферирующих лучей помещены две одинаковые трубки, закрытые прозрачными пластинками. Одна заполнена воздухом при нормальных условиях, а из другой он выкачан. Найти показатель преломления воздуха, если длина трубок 5 см, и при выкачивании воздуха интерференционная картина сместилась на 20 полос. Для наблюдения использован монохроматический свет с длиной волны 0,73 мкм.
На дифракционную решетку нормально падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ. Под каким углом будет наблюдаться третий дифракционный максимум света в спектре решетки? Сколько максимумов наблюдается в спектре, если период дифракционной решетки 6λ?
Пучок света переходит из жидкости в стекло. Угол падения 60º, угол преломления 50º. При каком угле падения пучок света, отраженный от границы раздела этих сред, будет максимально поляризован? При каких углах падения будет наблюдаться полное внутреннее отражение на границе раздела сред? Решение проиллюстрировать чертежами.
Угол между осями поляризатора и анализатора 53º. Во сколько раз уменьшилась интенсивность света, прошедшего через анализатор, по сравнению с интенсивностью естественного света, падающего на поляризатор? Какова должна быть толщина пластинки кварца, если ее поместить между поляризатором и анализатором, чтобы монохроматический свет, с которым проводился опыт, не прошел через анализатор? Удельное вращения кварца 29,7 град/мм.
Определить максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии света на свободных электронах и протонах. Сделать чертеж и записать выполняемые законы сохранения при взаимодействии фотона с протоном.
На цезий падает монохроматический свет. Кинетическая энергия вырванных фотоэлектронов равна половине работы выхода электрона из металла (Авых = 1,89 эВ). Найти длину волны падающего излучения.
На дифракционную решетку длиной 1,5 см (на нее нанесено 3000 штрихов) нормально падает пучок монохроматического света от разрядной трубки, наполненной атомарным водородом. В спектре 4-го порядка этой решетки под углом 22,8º наблюдается некоторая спектральная линия. Какова длина волны монохроматического света? Какому переходу электрона в атоме водорода соответствует исследуемая спектральная линия, к какой серии она принадлежит? Какая энергия излучается при этом переходе?
В некоторую точку пространства приходят две когерентные волны с геометрической разностью хода 12 мкм. Найти разность фаз колебаний, пришедших в точку наблюдения, если распространение волн происходит в вакууме (n = 1) и в стекле (n = 1,5). Длина волны света в вакууме 600 нм. Вывести формулу, связывающую разность хода и разность фаз интерферирующих волн. Во сколько раз изменяется длина волны и скорость света при переходе из воздуха в стекло?
Найти расстояние между 3-м и 16-м темными кольцами Ньютона, если расстояние между 2-м и 20-м кольцами равно 4,8 мм. Наблюдение проводится в отраженном свете.
В шахтном интерферометре длина камер 103 мм. При заполнении камеры с шахтным воздухом интерференционная картина сместилась на 14 полос. Поворотное устройство заставляет интерферирующие лучи проходить камеры 10 раз. Определить длину волны монохроматического света, если показатель преломления чистого воздуха 1,000292. Сделать чертеж, объяснить возникновение дополнительной разности хода. Показатель преломления шахтного воздуха 1,000300.
Постоянная дифракционной решетки в 4 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на ее поверхность. Определить угол между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами. Сколько дифракционных максимумов наблюдается на экране? Сделать чертеж.
Пластинка кварца поместили между николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол 45º. При этом интенсивность света, вышедшего из анализатора, уменьшилась в 6 раз в сравнении с интенсивностью естественного света, падающего на поляризатор. Найти угол между главными оптическими осями николей.
Электроны, падающие на алюминиевую фольгу, дают дифракционную картину, причем угловое отклонение спектра первого порядка равно 10º. Постоянная решетки алюминия 4,05 Å. Какова скорость электронов?
Красная граница фотоэффекта для никеля 0,256 мкм. Найти длину волны света, падающего на никелевый электрод, если фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 1,5 В.
В спектре ионизированного гелия присутствует линия, соответствующая длине волны 4,87·10−7 м. Определить энергию излученного фотона. Какой переход электрона в атоме гелия осуществляется при этом? По данным задачи найти постоянную Ридберга.
В интерферометре Жамена на пути лучей находятся две трубки длиной 10 см, заполненные воздухом. Когда воздух в одной трубке заменили аммиаком, интерференционная картина сместилась на 17 полос. Показатель преломления воздуха 1,000292 меньше, чем аммиака. Определить показатель преломления аммиака. Сделать чертеж. Длина волны света 6·10−7 м.
На пути пучка света поставлена стеклянная пластинка (n = 1,5) толщиной 1 мм так, что угол падения луча 30º. На сколько изменится оптическая длина пути светового пучка?
Для определения длины световой волны примерена дифракционная решетка с периодом 0,01 мм. Первое дифракционное изображение на экране получено на расстоянии 11,8 см от центрального максимума и на расстоянии 2 от решетки. Найти длину волны монохроматического света, падающего нормально на решетку. Сделать чертеж.
Пучок естественного света падает на систему из 6 николей, оптическая ось каждого из которых повернута на угол 30º относительно оси предыдущего николя. Какая часть света проходит через систему?
Определить угол максимальной поляризации отраженного от алмаза (n = 2,42) света, если полное внутреннее отражение на границе алмаз-воздух наблюдается при угле падения, равно 24,4º.
Металлическая поверхность облучается светом с частотой. Определить кинетическую энергию вырываемых фотоэлектронов, если увеличив частоту падающего излучения в 2 раза, кинетическая энергия вырываемых электронов возрастает в 3 раза. Работа выхода электрона из металла 5,6 эВ. Какова первоначальная частота?
В условии предыдущей задачи определить красную границу фотоэффекта и соответствующую массу фотонов излучения.
Металлическая поверхность облучается светом с частотой. Определить кинетическую энергию вырываемых фотоэлектронов, если увеличив частоту падающего излучения в 2 раза, кинетическая энергия вырываемых электронов возрастает в 3 раза. Работа выхода электрона из металла 5,6 эВ. Какова первоначальная частота?
В результате эффекта Комптона фотон при соударении с покоящимся свободным электроном рассеян на угол 90º. Энергия рассеянного фотона 0,4 МэВ. Определить частоту падающего фотона. Сделать чертеж.
Определить объем атома водорода в невозбужденном состоянии, считая его сферическим. Сделать чертеж и вывести расчетную формулу для радиуса 1-й боровской орбиты.
В современных лазерных установках достигается напряженность электрического поля Еm=1ГВ/м. Оцените объемную плотность энергии в такой электромагнитной волне и интенсивность лазерного излучения.
При освещении катода вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны λ = 310 нм фоток прекращается при некотором задерживающем напряжении. При увеличении длины волны на 25% задерживающее напряжение оказывается меньше на 0,8 В. Определите постоянную Планка.