Оптика. Атомная физика

13.1.Волна красного света проходит через тонкую прозрачную пленку с показателем преломления 1,8. Толщина 'пленки 3,8*10^-5 м. Определи­те, сколько раз длина волны света в пленке укладывается на ее тол­щине, если длина волны в вакууме 720 нм. Волна падает на пленку перпендикулярно ее плоскости

13.2. На дифракционную решетку перпендикулярно ее плоскости падает свет с длиной волны 500 нм. Сколько штрихов на 1 мм должна иметь решетка, чтобы пятый главный максимум в дифракционной кар­тине находился под углом 90° по отношению к падающему свету?

13.3.При повороте плоского зеркала на некоторый угол вокруг оси, прохо­дящей через точку падения луча перпендикулярно плоскости, в кото­рой лежат падающий и отраженный лучи, угол между падающим и отраженным лучами увеличился на 40°. На какой угол (в градусах) было повернуто зеркало"!

13.4. Два плоских зеркала располагаются под углом друг к другу и между ними помещается точечный источник света. Расстояние от этого источника до одного зеркала 3 см, до другого 4 см. Расстояние ме­жду первыми изображениями 10 см. Найдите угол (в градусах) ме­жду зеркалами

13.5. Под каким углом (в градусах) падает луч света на стеклянную пла­стинку с показателем преломления, равным √3, если преломлен­ный луч оказался перпендикулярным к отраженному!

13.6. Луч света падает на прозрачную пластинку толщиной 2 см под уг­лом, синус которого 0,8. На сколько миллиметров сместится луч при прохождении пластинки? Показатель преломления вещества пластинки 4/3.

13.7. На дне сосуда с жидкостью с показателем преломления 5/3 помещен точечный источник света. Какого минимального радиуса (в см) дол жен быть непрозрачный диск, плавающий на поверхности жидкости, чтобы, глядя сверху, нельзя было увидеть этот источник? Высота слоя жидкости 12 см

13.8. Глубина водоема 2м. Определите кажущуюся глубину водоема (в см), если его дно рассматривают, склонившись над водой и глядя вертикально вниз. Показатель преломления воды 4/3. Углы считать малыми, т. е. tgα = sinα

13.9. На поверхность стеклянного шара радиусом 5 см нанесли черное пятнышко. Пятнышко разглядывают с диаметрально противопо­ложной стороны шара. На каком расстоянии (в см) от ближайшей поверхности стекла окажется его видимое положение? Показатель преломления стекла 1,5.

13.10. В отверстие на экране вставлена рассеивающая линза с фокус­ным расстоянием 10 см, на которую падает параллельный пучок лучей. На расстоянии 30см от линзы параллельно ее плоскости расположен экран. При замене рассеивающей линзы собирающей такого же диаметра радиус светлого пятна на экране не изменился. Чему равно фокусное расстояние (в см) собирающей линзы?

13.11. Предмет находится на расстоянии 20 см от собирающей линзы с оптической силой 4 дптр. Найдите расстояние (в см) от изобра­жения до предмета.

13.12. Расстояние от изображения до рассеивающей линзы составляет 0,75 фокусного расстояния. Во сколько раз больше фокусного рас­стояние от предмета до линзы?

13.13. Два точечных источника света находятся на расстоянии 24 см друг от друга. Между ними на расстоянии 6 см от одного из них помещена собирающая линза. При этом изображения обоих ис­точников получились в одной и той же точке. Найдите фокусное расстояние (в см) линзы

13.14. Расстояние между светящейся точкой и экраном 3,75 м. Четкое изображение точки на экране получается при двух положениях со­бирающей линзы, расстояние между которыми 0,75 м. Найдите фокусное расстояние (в см) линзы

13.15. На рассеивающую линзу падает сходящийся пучок лучей. После про­хождения через линзу лучи пересекаются в точке, лежащей на рас­стоянии 15 см от линзы. Если линзу убрать, то точка пересечения лучей переместится на 5 см ближе к линзе. Определите фокусное расстояние (по абсолютной величине, в см) линзы

13.16. Точечный источник света находится на расстоянии 9 см от соби­рающей линзы с фокусным расстоянием 6 см. Позади этой линзы на расстоянии 6 см от нее находится другая точно такая же линза. На каком расстоянии (в см) от второй линзы находится изо­бражение источника, сформированное системой линз1

13.17. Дерево сфотографировано с расстояния 10м. Оптическая сила объ­ектива фотоаппарата 12,6 дптр. Ширина изображения ствола де­рева на фотопленке 2 мм. Найдите диаметр ствола (в см).

13.18. Рассеивающая линза с фокусным расстоянием 4 см дает умень­шенное в 4 раза изображение предмета. Найдите расстояние от предмета до изображения (в см).

13.19. Вдоль оптической оси собирающей линзы с фокусным расстояни­ем 5 см расположен стержень так, что его середина находится на расстоянии 8 см от линзы. Чему равна длина (в см) стержня, если его продольное увеличение равно 5?

13.20. Собирающую линзу с фокусным расстоянием 10см перемещают со скоростью 3 мм/с в направлении точечного источника света, нахо­дящегося на ее главной оптической оси. С какой скоростью (в мм/с) движется изображение в тот момент, когда расстояние между линзой и источником 12 см?

13.21. Сколько фотонов попадает за I с в глаз человека, если глаз вос­принимает свет с длиной волны 0,55 мкм при мощности светово­го потока 1,8*10^-16 Вт. Постоянная Планка 6,6*10^-34 Дж-с.

13.22. Световая отдача лампочки накаливания, потребляющей мощность 132 Вт, равна 6%, а средняя частота излучения лампы 6*10¹⁴ Гц. Сколько миллиардов фотонов от этой лампы попадает за одну секунду в зрачок глаза человека, стоящего в 100 м от лампы? Зра­чок считать плоским кругом радиусом 2 мм. Постоянная Планка 6,6*10^-34 Дж-с.

13.23. Излучение лазера мощностью 600 Вт продолжалось 20 мс. Излу­ченный свет попал в кусочек идеально отражающей фольги мас­сой 2 мг, расположенный перпендикулярно направлению его рас­пространения. Какую скорость (в см/с) приобретет кусочек фольги!

13.24. При увеличении частоты падающего на металл света в два раза задерживающее напряжение для фотоэлектронов увеличивается в три раза. Частота первоначально падающего света 1,2*10¹⁵ Гц. Определите длину волны (в нм) света, соответствующую «крас­ной границе» для этого металла.

13.25. Во сколько раз увеличивается линейная скорость электрона в атоме водорода, если при переходе из одного состояния в другое радиус орбиты уменьшается в 16 раз?

13.26. При переходе атомов водорода из состояния с номером 6 в состоя­ние с номером 2 излучается видимый свет. Во сколько раз длина волны этого света больше, чем длина волны ультрафиолетового излучения, при поглощении которого атомы водорода переходят из нормального состояния в состояние с номером 3?

13.27. В ядро атома азота попадает альфа-частица и остается в нем. При этом образуется ядро некоторого элемента и испуска­ется протон. Каков порядковый номер этого элемента в периоди­ческой системе элементов Менделеева!

13.28. При бомбардировке некоторых ядер протонами возникает альфа-частица и испускается позитрон. Определите количество нейтро­нов в первоначальном ядре

13.29. В цепочке радиоактивных превращений в содержит­ся несколько альфа- и бета-распадов. Сколько всего распадов в этой цепочке!

13.30. За время 100 с распалась половина ядер радиоактивного вещест­ва. Через какое время после этого распадется 3/4 оставшихся ядер?