Физика. Задачи для поступающих в вузы - Бендриков Г.А.
Скачать (прямая ссылка):
963. Емкость переменного конденсатора колебательного контура изменяется в пределах от С) до С2 = 9С\. Найти диапазон длин волн, принимаемых контуром, если емкости конденсатора С\ соответствует длина волны Л, = 3 м.
964. Колебательный контур радиоприемника настроен на радиостанцию, частота которой/) = 9 МГц. Во сколько раз нужно изменить емкость переменного конденсатора контура, чтобы он был настроен на длину волны X - 50 м?
965. Электромагнитные волны распространяются в некоторой однородной среде со скоростью сор = 2 ¦ 10х м/с. Какую длину волны X имеют электромагнитные волны в этой среде, если их частота в вакууме/) = 1 МГц?
Глава IV ОПТИКА
§ 26. Волновые и квантовые свойства света
В вакууме и в однородной среде свет распространяется прямолинейно. Скорость света в вакууме с = 2,99792458 • 108 м/с = 3 • 10х м/с, в веществе -с„ = с/п, где п - показатель преломления вещества.
165
Свет представляет собой поперечные электромагнитные волны. Длина волны X связана с частотой колебаний V, периодом Т и скоростью v соотношениями
X=vT= v/v.
Квантовые свойства света проявляются во взаимодействии света с веществом. Энергия кванта (порции) света с частотой V определяется выражением
е = /iv.
Здесь /? = 6,626176 • 10-34 Дж • с = 6,62 • К)"34 Дж • с (или Дж/Гц) - постоянная Планка.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
? = '''пых + К
связывает энергию ? падающего на вещество кванта света, работу выхода Аиых электрона из вещества и кинетическую энергию К = mv2/2 вылетевшего электрона.
966. Человек, рост которого И = 1,7 м, идет со скоростью v = 1 м/с по направлению к уличному фонарю. В некоторой момент времени длина тени человека была /, = 1,8 м, а спустя время t = 2 с длина тени стала /2 = 1,3 м. На какой высоте Н висит фонарь?
967. Схема опыта Майкельсона по определению скорости света изображена на рис. 149. Расстояние АВ = / = 35,5 км. С какой
? частотой v должна вращаться восьмигранная зеркальная призма К, чтобы источник света S был виден в трубу 7? Расстояние ОВ мало по сравнению с расстоянием АВ.
968. Алмазная пластина освещается фиолетовым светом частоты v = = 0,75 • 1015 Гц. Найти длины волн и Х2 фиолетового света в вакууме и в алмазе, если показатель преломления алмаза для этих длин волн п = 2,465.
969. Найти показатель преломления п среды, в которой свет с энергией кванта е = 4,4 • 10~19 Дж имеет длину волны X = 300 нм.
970. Найти энергию е кванта света, соответствующего длине волны X = 500 нм.
971. Найти длину волны X света, которым освещается поверхность металла, если фотоэлектроны имеют кинетическую энергию К = 4,5 • 10“2,) Дж, а работа выхода электрона из металла Ашх = 7,5 • 10-19 Дж.
166
¦ 972. Какова минимальная частота v света, при которой еще наблюдается фотоэффект, если работа выхода электрона из металла /\Ш>1Х = 3,3 • 1СН9 Дж?
§ 27. Отражение и преломление света на плоской границе
На границе двух сред наблюдаются явления отражения и преломления света.
При отражении света падающий луч, перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча к отражающей поверхности, и отраженный луч лежат в одной плоскости. Угол отражения равен углу падения.
В случае преломления падающий луч, перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча к границе раздела двух сред, и преломленный луч лежат в одной плоскости. Угол падения а и угол преломления Р связаны равенством
sin a/sin (i = п2/пь
где п | и п2 - показатели преломления первой и второй сред, а м = /ъ/Л) -относительный показатель преломления двух сред. Для воздуха п ~ 1.
Если п2 < п 1 (вторая среда оптически менее плотная), то a < р. Максимальному углу преломления [J = 90° соответствует угол падения а0, определяемый равенством sin a0 = «г/яр При угле падения a > a0 существует только отраженный луч, преломленный луч отсутствует (явление полного отражения).
973. Круглый бассейн радиуса R = 5 м залит до краев водой. Над центром бассейна на высоте h = 3 м от поверхности воды висит лампа. На какое расстояние / от края бассейна может отойти человек, рост которого Н = 1,8 м, чтобы все еще видеть отражение лампы в воде?
974. Яркая лампа висит над центром комнаты на высоте h = 2,5 м
от пола. Высота комнаты Н = 4 м. На полу #
лежит плоское зеркальце диаметра d =
= 5 см. Какого диаметра “зайчик” будет от него на потолке, если зеркальце располо- 180°
жено на расстояниях /, = 0,5 м и /2 = 1,5 м от >;т/;/77у;г/7-А
центра комнаты?
975. Угол между двумя плоскими зерка- Рис. 150
лами можно изменять, вращая одно из
зеркал вокруг ребра угла (рис. 150) с постоянной угловой скоростью со = 1,5 град/с. Точечный источник света S расположен на
167
перпендикуляре к неподвижному зеркалу, восстановленному в точке А ребра на расстоянии h = 10 см от него. Через какое время г расстояние между изображениями источника в зеркалах будет / = 10 см?
976. Два плоских зеркала расположены под углом друг к другу, и между ними помещен точечный источник света. Изображение источника в первом зеркале находится на расстоянии ах = 6 см, а во втором зеркале - на расстоянии а2 = 8 см от источника. Расстояние между изображениями источника /=10 см. Найти угол ср между зеркалами.
