Задачи по физике

1. Точечный источник S, испускающий электромагнитные волны с λ=80 см и точка А на вертикальном экране находятся на одинаковой высоте h=1 м над горизонтальным плоским зеркалом. При каком максимальном расстоянии L между источником S и экраном в точке А можно наблюдать интерференционный максимум?

2. Найти радиус первого светлого (голубого) кольца Ньютона в установке, в которой интерференция наблюдается в отраженном свете. Стеклянная линза радиусом R=7.8 м лежит на стеклянной пластинке и пространство между ними заполнено жидкостью с показателем преломления n=1.3< n_стекло. На линзу нормально падает свет с λ=480 нм.

3. Сколько главных максимумов будет видно за дифракционной решеткой, изготовленной нанесением N=3000 равноудаленных штрихов на прозрачную полоску длины L=1 см? Свет с длинной волны λ =600 нм падает на решетку нормально.

4. Какой импульс передает фотон светового излучения с длиной волны 6,6∙〖10〗^(-7)м идеальному зеркалу полностью отражающему свет?

5. Фотон с импульсом  p=2.4∙〖10〗^(-26)  кг∙м/с поглощается атомом и выбивает из него электрон с кинетической энергией К=21 эВ. Найти энергию ионизации этого атома (в эВ) c=3∙〖10〗^8  м/с.

6. Начальная температура абсолютно черного тела Т = 2500 К. На сколько градусов уменьшилась температура, если наиболее вероятная длина волны в спектре излучения такого тела, первоначально равная λ_m=1160 нм, увеличилась на ∆λ=90 нм?

7. Фотон с импульсом p=1.4∙〖10〗^(-28)  кг∙м/с выбивает из металла электрон с дебройлевской длиной волны λ_д=1,1∙〖10〗^(-8)  м. Найти работу выхода электрона из этого металла (в эВ). Принять массу электрона равной m=9∙〖10〗^(-31)  кг,h=6.6∙〖10〗^(-34)  Дж∙с,  c=3∙〖10〗^8  м/с.

8. Частица с массой m= 〖10〗^(-30)  кг находиться в двумерном потенциальном поле U(x,y)=2h^2 b^2 (x^2+ y^2)/m  имеет волновую функцию ψ=Аe^(b(x^2+y^2)), где А = const, b=1.2∙〖10〗^20  м^(-2). Пологая h= 〖10〗^(-34)  Дж∙с найти полную энергию Е частицы в таком состоянии (в электрон-вольтах).

9. В атомах бора B_5 электрон, находящийся в основном состоянии в подоболочке 2р, переходит на более высокий энергетический уровень, причем величина его орбитального магнитного момента возрастает в 6 раз. На сколько отдельных пучков разделиться пучок возбужденных подобным образом атомов бора в неоднородном магнитном поле? Спиновым эффектом пренебречь.

10. Чему равна энергия Ферми (в эВ) в проводнике, в котором при комнатной температуре 300 К средняя энергия электрона из зоны проводимости в 64 раза больше его возможной тепловой энергии? Постоянная Больцмана  k=1,38∙〖10〗^(-23)  Дж/К..

11. В собственном полупроводнике уровень Ферми расположен на расстоянии 0,5 эВ от нижнего уровня зоны проводимости. Во сколько раз надо повысить первоначальную температуру этого полупроводника  T_0, чтобы его проводимость возросла в e = 2,72 раз? Известно, что kT_1=0.3 эВ, где k – постоянная Больцмана.

12. Концентрация атомов двух различных радиоактивных изотопов одинаковы в начальный момент времени  t_0=0. За последующий интервал времени ∆t=1 сек   распадается в 1,75 раз больше ядер первого изотопа, чем второго. Чему равна постоянная распада  λ_1 первого изотопа, если постоянная распада второго изотопа равна  λ_2=ln2=0.69 с^(-1)?