Решенные задачи по физике СПбГУ ИТМО (информационных технологий, механики и оптики)

Эти задачи мы уже решили

 Министерство образования и науки РФ Федеральное агентство по образованию 

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики
Б.А. Федоров А.В. Смирнов В.Л. Володькина
Механика. Молекулярная физика. Термодинамика
Домашние задания по курсу общей физики
Учебное пособие Под общей редакцией Б. А. Федорова
цена: 100 рублей одна задача

 

1. Вычислить радиусы первых пяти зон Френеля для случая плоской волны. Расстояние от волновой поверхности до точки наблюдения — 1,2 м. Длина волны X = 600нл*. (Френель)

 

1. На стеклянную пластинку с показателем преломления п =1,54 падает естественный свет. Определить угол между падающим лучом и отраженным, если отраженный луч максимально поляризован. (Поляризация)

 

1. Найти для молекул Н2 и NO энергию, необходимую для возбуждения их на первый вращательный уровень.

6. Вычислить дебройлевскую длину волны электрона и протона, движущихся с кинетической энергией 1,00 кэВ. При каких значениях кинетической энергии их длина волны будет равна 0,1 нм?

7. В установке Юнга расстояние между щелями 1,6 мм, экран расположен на расстоянии 2 м от щелей. Определить ширину интерференционной полосы для длины волны 0,688 мкм и расстояние между максимумами первого порядка для длин волн 0,688 мкм и 0,420 мкм

 

11. В какой области спектра лежат длины волн, соответствующие шах спектральной плотности энергетической светимости, если источником света служит атомная бомба, в которой в момент взрыва возникает температура 10 млн градусов. Бомба излучает как АЧТ. (тепловое излучение)

 

13. Кванты света с энергией 4,9эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода 4,5эВ. Найти максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона. (Фотоэффект)

14. Заряженная частица, ускоренная разностью потенциалов 200В, имеет длину волны де-Бройля равную 2,02 им. Найти массу частицы, если ее заряд численно равен заряду электрона.

15. При освещении белым светом дифракционной решетки спектры третьего и четвертого порядков отчасти перекрывают друг друга. На какую длину волны в спектре третьего порядка накладывается фиолетовая граница спектра четвертого порядка (Х\ ~ 400 им)7 (Фраунгофер)

 

15. Определить толщину кварцевой пластинки, для которой угол поворота плоскости поляризации света с длиной волны 509 им равен 180°. Постоянная вращения в кварце для этой длины волны равна 29,7 град/мм.  (Поляризация)

17. На амплитудную зонную пластинку падает плоский волновой фронт (X = 585 им). Максимальная концентрация световой энергии на оси пластинки достигается в точке F0 на расстоянии 450 мм от нее. Найти диаметр центральной непрозрачной зоны. Найти значения 3-х первых дополнительных фокусов. (Френель)

 

17. Фототок, возникающий в цепи вакуумного фотоэлемента при освещении цинкового электрода светом с X = 262им прекращается, если подключить внешнее задерживающее напряжение 1,55. Найти величину и полярность внешней контактной разности потенциалов.  (Фотоэффект)

20. Чему должна быть равна постоянная дифракционной решетки шириной в 2,5 см, чтобы в первом порядке был разрешен дублет натрия Х\ = 5890 А и Х2 = 5896 А? (Фраунгофер)

25. Электрон с кинетической энергией JV=\0sB локализован в области размером I = 1,0 мкм. Оценить относительную неопределенность скорости электрона.

26. Тело вначале скользит по наклонной плоскости высотой h = 2,0 м с углом наклона а = 45° к горизонту, а затем движется по горизонтальному участку. На всем пути движения коэффициент трения |л = 0,05. Определить путь S, пройденный телом на горизонтальном участке. Ответ: S= 38 м.

 

26. На рис. 1 изображен график зависимости логарифма электропроводности от обратной температуры для кремния с примесью бора. Объяснить характер данного графика. Определить ширину запрещенной зоны кремния ДЕ0 и энергию активации примесных атомов

 

32. В оба пучка света интерферометра Майкельсона поместили кюветы длиной 10 см каждая. Из одной выкачали воздух, вторую заполнили водородом, что привело к смещению картины на 47,5 полос. Каков показатель преломления водорода? Длина волны 590 им.

33. Атом излучил фотон с длиной волны А,=550 нм за время равное т = 10~8 с. Оценить неопределенность его координаты, энергии и относительную неопределенность его длины волны.

 

35. Плоская монохроматическая волна с интенсивностью J0 падает нормально на непрозрачную диафрагму с круглым отверстием. Какова интенсивность в центре дифракционной картины на экране, для которой отверстие открывает только внутреннюю половину первой зоны Френеля? (Френель)

37. Известен цирковой аттракцион: по внутренней поверхности вертикального цилиндра с большой скоростью едет мотоциклист, описывая горизонтальную окружность. Радиус цилиндра R=13 м, центр массы мотоцикла с человеком отстоит от места касания шин со стенкой на расстояние r = 0,80 м, коэффициент трения шин о стенку ц = 0,60. Определить минимальную скорость vmin, при которой, не сваливаясь, может двигаться мотоциклист. Ответ: vmin = 14 м/с.

 

37. Сколько тепла выделяется при образовании 1 г Не из дейтерия Hz? Какая масса каменного угля с теплотворной способностью 30 кДж/г эквивалентна этому теплу?

39. Определить оптические разности хода обыкновенного и необкновенного лучей в кристаллической пластинке толщиной 1 см при распространении света параллельно и перпендикулярно к оптической оси кристалла, если = 2,25, а 8 || = 2,56  (Поляризация)

40. Определить массу нейтрального атома, если ядро этого атома состоит из трех протонов и двух нейтронов и энергия связи ядра равна 26,3 МэВ

43. С наклонной плоскости, образующей угол а = 30° с горизонтом, скатывается без скольжения обруч. Определить линейное ускорение а центра обруча.
Ответ: а = 2,5 м/с».

 

46. На очень тонкую клиновидную пластинку (п = 1,5) падает нормально к поверхности монохроматический свет (ХКр = 600им). При этом на 1 см длины укладывается 5 интерференционных полос. Определить расстояние между соседними полосами при освещении пластины монохроматическим светом с длиной волны А.с = 400 им. (Наблюдение ведется в отраженном свете.)

48. Электроны, прошедшие ускоряющую разность потенциалов U, бомбардируют атомы водорода в первом возбужденном состоянии. При этом в спектре люминесценции наблюдается 6 линий. Найти U.

51. Однородный сплошной цилиндр радиуса R = 6,0 см и массы М = 0,40 кг способен вращаться без трения вокруг горизонтальной оси. Через цилиндр перекинута невесомая нить, к концам которой прикреплены грузы с массами m1 = 0,80 кг и m2 = 0,50 кг. Определить угловое ускорениеB цилиндра и отношение T1/ Т2 натяжений нити. Скольжение нити относительно цилиндра отсутствует.
Ответ: (B = 33 рад/с2; Т,/ Т2 = 1,1.


55. Спутник Земли движется но круговой орбите, и его период обращения Т=1 ч 40 мин. На какой высоте h от поверхност и Земли вращается спутник? Ответ: h = 0,76 Мм.

 

61. Определить возраст древних деревянных предметов, если известно, что удельная активность изотопа С14 у них составляет 0,75 удельной активности этого же изотопа в только что срубленных деревьях. Период полураспада С14 равен 5570 лет

62. Какую работу необходимо совершить, чтобы увеличить скорость электрона от 0,40 с до 0,60 с ?
Ответ: А = 1,3-10″14 Дж.

 

68. Определить число радиоактивных ядер в свежеприготовленном препарате Вг , если известно, что через сутки его активность становится А = 7,4-10 Бк

69. На какое расстояние приблизится а-частица с кинетической энергией 6 МэВ к неподвижному ядру атома ртути. Зарядовое число ртути равно 80, массовое — 200.

 

73 Определить с точностью до 0,01 мм оптическую разность хода в точках А и В между лучами, образованными при отражении от плоскопараллельной пластины с параметрами: толщине — d = 9.45 мм, n = 1.5 при угле падения 45°.

 

73. Пучок электронов с кинетической энергией 10 кэВ проходит через тонкую поликристаллическую фольгу и образует систему дифракционных колец на экране, отстоящем от фольги на / = 10,0 см. Найти межплоскостное расстояние, для которого максимум отражения третьего порядка соответствует кольцу с радиусом г = 1,6 см.

 

79 Определить толщину зазора между линзой и пластиной в точке, где наблюдается в схеме на прохождение третье темное кольцо Ньютона в фиолетовом свете (X = 400 им).

 

80. Электрон находится в основном состоянии в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Оценить силу, с которой электрон действует на стенку ямы, если ее ширина 1 ангстрем.

 

92. Электрон находится в бесконечно глубоком одномерном потенциальном ящике шириной L (0 < X < L). Определить вероятность того, что электрон, находящийся в первом возбужденном состоянии, будет обнаружен в интервале 1/4 L < X < 3/4 L.
 

цена: 100 рублей одна задача