Контрольная работа по Физике на тему: "Колебания и волны, оптика, квантовые явления"

Контрольная работа. Часть 1

Колебания и волны

Задача 501. Математический маятник массой 0,2 кг имеет в любой момент времени одну и ту же полную энергию Е=1мДж. Найти амплитудное значение импульса Р_m.

Задача 511. Дифференциальное уравнение колебаний заряда в контуре имеет вид: d²q/ dt²+ 10¹⁶q = 0Кл/с². Индуктивность контура 10 мкГн. Найти ёмкость контура и написать уравнение колебаний заряда, если в начальный момент времени сила тока максимальна и равна 10 мА.

Задача 521. Материальная точка участвует в двух колебаниях, проходящих по одной прямой и выражаемых уравнениями:X₁ = A₁sinw₁t e X₂ = A₂sinw₂t, где А₁=1 см, А₂=2 см,w₁ = w₂ =1c^-1. Найти амплитуду А сложного движения, его частоту ν начальную фазу φ_0, написать уравнение движения.

Задача 531. Колебательный контур имеет катушку индуктивностью 10 мГн, ёмкость 4 мкФ и сопротивление 2 Ом. Определить логарифмический декремент затухания, частоту собственных колебаний и частоту затухающих колебаний, добротность. Записать уравнение свободных, затухающих колебаний заряда, если начальный заряд на пластинах конденсатора равен 440 мкКл.

Задача 541.Уравнение незатухающих колебаний дано в виде: y=4 ·10^-2cos6πt, м. Найти смещение от положения равновесия точки, находящейся на расстоянии 75 см от источника колебаний через 0.01 с после начала колебаний. Скорость распространения колебаний 340 м/с.
 

Оптика

Задача 601. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плоско-выпуклой линзой находится жидкость. Найти показатель преломления жидкости, если радиус r₃ третьего тёмного кольца Ньютона при наблюдении в отражённом свете с длиной волны y =0,6 мкм равен 0,82 мм. Радиус кривизны линзы R = 0,5 м.

Задача 611. Какое наименьшее число N_min штрихов должна содержать дифракционная решётка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две жёлтые линии с длинами волн y₁= 589,0 нм и y₂ = 589,6 нм? Какова длина такой решётки, если постоянная решётки d = 5 мкм?

Задача 621. Пластинку из кварца толщиной d = 2 мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол q= 53⁰. Какой наименьшей толщины d_min следует поместить пластинку, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно темным?

 

Контрольная работа. Часть 2

Квантовая Оптика.

Задача 701. Светильник имеет форму шара диаметром 20 см. его удельная мощность θ=1,4 Вт/Кд. На расстоянии 4,25 м в направлении, перпендикулярном оси, освещённость равна 1 лк. Определить мощность светильника, яркость (В) и светимость (R).
 

Задача 711. Вычислить истинную температуру T вольфрамовой раскалённой ленты, если радиационной пирометр показывает температуру T_рад = 2,5 кК. Принять, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна a_i = 0,35.

Задача 721. Красная граница фотоэффекта для цинка λ = 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию T_max фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны  λ = 200 нм.

Задача 731. При поочерёдном освещении поверхности некоторого металла светом с длинами волн  λ₁ = 0,35 мкм и  λ₂ = 0,54 мкм обнаружили, что соответствующие максимальной скорости фотоэлектронов отличаются друг от друга в η = 2,0. Найти работу выхода с поверхности этого металла.
 

Задача 741. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол θ = π/2. Определить импульс p ( в МэВ/с), приобретённый электроном, если энергия фотона до рассеяния была ε₁ = 1,02 МэВ.

Задача 751. Определить энергетическую освещённость E_e  зеркальной поверхности, если давление p, производимое излучением, равно 40 мкПа. Излучение падает нормально к поверхности.
 

Квантовая механика. Строение атома и ядра

Задача 801. Невозбуждённый атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны λ = 102,6 нм. Определить, пользуясь теорией Бора, радиус r электронной орбиты возбуждённого атома водорода.

Задача 821. Оценить с помощью соотношения неопределённостей минимальную кинетическую энергию электрона, движущегося внутри сферы радиусом R = 0,05 нм.