| № |
Условие |
Решение
|
Наличие |
| 14-01
|
На плоскую поверхность стеклянного полуцилиндра надают световые лучи под углом а = 45В°. Лучи проходят в плоскости, перпендикулярной оси полуцилиндра. Из какой части боковой поверхности полуцилиндра будут выходить лучи света? Показатель преломления стекла n = |/2
|
|
картинка |
| 14-02
|
Две призмы с преломляющими углами А1 = 60В°, А2 = 30В° склеены так, как показано на рисунке 14.2 (угол С = 90В°). Показатели преломления призм выражаются соотношениями: n1 = a1+b1/L2, n2 = a2+b2/L2 где а1 = 1,1 нм2, b1 = 10^5 нм2, а2 = 1,3 нм2, b2 = 5*10^4 нм2. Выполните следующие задания и ответьте на вопросы: 1. Определите длину волны L0 излучения, падающего на систему призм, если волна распространяется без преломления на границе АС при любом угле падения ее на грань AD. Определите также значения показателей пр |
|
картинка |
| 14-03
|
На плоскопараллельную пластинку (рис. 14.6) в точке А с координатой х = О перпендикулярно к пластинке падает узкий пучок света. Показатель преломления вещества пластинки меняется по формуле nx = n0/(1-x/R) где n0 и R — постоянные величины. Пучок покидает пластинку в точке В иод углом а к начальному направлению. Выполните следующие задания и ответьте на вопросы: 1. Определите показатель преломления nв в точке В, в которой пучок покидает пластинку. 2. Определите координату хв точки В. 3. Определите |
|
картинка |
| 14-04
|
Выполните следующие задания и ответьте на вопросы: 1. На рисунке 14.9 показан ход луча через плоскопараллельную прозрачную пластинку, коэффициент преломления которой изменяется с расстоянием z от нижней поверхности пластинки. Докажите, что nA sin a = nв sin b. 2. Представьте, что вы стоите посередине широкой плоской пустыни. Вдали вы видите нечто похожее на водную поверхность. Когда вы приближаетесь к В«водеВ», она постепенно удаляется от вас, так что расстояние до нее все время остается равным 25 |
|
картинка |
| 14-05
|
Перед вертикально расположенным плоским зеркалом находится наполненный водой аквариум шарообразной формы из тонкого стекла. Радиус аквариума R, расстояние между его центром и зеркалом составляет 3R. Наблюдатель, находящийся на большом расстоянии от аквариума и зеркала, смотрит по направлению, проходящему через центр аквариума, перпендикулярно зеркалу. В диаметрально противоположной от наблюдателя точке аквариума находится маленькая рыбка, которая начинает перемещаться вдоль стенки аквариума со с |
|
картинка |
| 14-06
|
Постройте изображение предмета, находящегося расстоянии d от сферического зеркала радиуса R
|
|
картинка |
| 14-07
|
Какую форму должна иметь поверхность зеркала, способного собирать параллельный пучок световых лучей в одну точку
|
|
картинка |
| 14-08
|
В телескопе установлено сферическое зеркало, поперечный диаметр которого равен D = 0,5 м и радиус кривизны R = 2 м. В главном фокусе зеркала F помещен приемник излучения в виде круглого диска. Диск расположен перпендикулярно оптической оси зеркала (рис. 14.19). Каким должен быть радиус г приемника, чтобы он мог принимать весь поток излучения, отраженного зеркалом? Во сколько раз уменьшится поток излучения, принимаемый приемником, если его размеры уменьшить в 8 раз? Указания. При расчетах для малых з |
|
картинка |
| 14-09
|
На рисунке 14.21 показана главная оптическая ось линзы O1O2. Линза даст изображение точки А в точке В. Найдите построением хода лучей положение оптического центра линзы и ее главных фокусов
|
|
картинка |
| 14-10
|
Найдите построением хода лучей изображение точки A, лежащей на главной оптической оси собирающей линзы. Положение главных фокусов линзы указано на рисунке 14.23
|
|
картинка |
| 14-11
|
Экспериментально установлено, что линза из прозрачного материала, ограниченная двумя сферическими поверхностями радиусов и R2, способна собирать в одну точку узкий пучок света, испускаемый точечным источником. Используя этот опытный факт и принцип Ферма, установите связь фокусного расстояния линзы с коэффициентом преломления n стекла и радиусами кривизны R1 и R2
|
|
картинка |
| 14-12
|
В микроскопе объектив с фокусным расстоянием 1 см находится на расстоянии 15 см от окуляра с фокусным расстоянием 3 см. Определите увеличение микроскопа
|
|
картинка |
| 14-13
|
Имеется две собирающие линзы с фокусными расстояниями 1 м и 5 см. На каком расстоянии нужно установить друг от друга эти линзы для изготовления зрительной трубы Кеплера? Какое угловое увеличение дает труба с этими линзами
|
|
картинка |
| 14-14
|
Телескоп состоит из объектива с фокусным расстоянием F1 = 50 см и рассеивающей линзы с фокусным расстоянием F2 = — 5 см, используемой в качестве окуляра. Окуляр находится на расстоянии l = 45 см от объектива. На каком расстоянии f2 от окуляра нужно установить экран для получения изображения Солнца
|
|
картинка |
| 14-15
|
Объектив проекционного аппарата состоит из двух линз с фокусными расстояниями 20 см и 10 см, расстояние между оптическими центрами линз 5 см. Какое увеличение дает объектив при проектировании изображения на экран на расстоянии 5 м
|
|
картинка |
| 14-16
|
Фотоаппаратом, сфокусированным на бесконечность, сделали фотоснимок. Фокусное расстояние объектива 5 см, отношение диаметра D объектива к фокусному расстоянию F равно D/F = 0,5. На каком минимальном расстоянии d от фотоаппарата предметы на снимке будут достаточно резкими, если считать, что допустимое размытие изображения равно 0,1 мм
|
|
картинка |
| 14-17
|
Труба Кеплера наведена на Солнце. Фокусное расстояние объектива равно F1 = 50 см, окуляра F2 = 5 см. На расстоянии f = 15 см от окуляра расположен экран. При каком расстоянии L между объективом и окуляром на экране получится четкое изображение Солнца? Чему равен диаметр D этого изображения? Угловой диаметр Солнца а = 30В°
|
|
картинка |
| 14-18
|
Сферическое зеркало собирает узкий параллельный пучок света, проходящий через центр сферической поверхности, в точке на расстоянии 60 см от поверхности зеркала. В зеркало налили прозрачную жидкость, в результате свет оказался сфокусированным на расстоянии 40 см от поверхности зеркала. Каков показатель преломления жидкости
|
|
картинка |
| 14-19
|
Для толстой стеклянной линзы с радиусами кривизны r1 и r2 и толщиной d (рис. 14.31), находящейся в воздухе, фокусное расстояние F определяется следующим выражением: #### где n — показатель преломления (воздух — стекло). Указание: ri > 0 означает, что центр кривизны Оi лежит с правой стороны от точки Si; ri < 0 означает, что центр кривизны Oi лежит с левой стороны от точки Si (i = 1, 2). Для определенных целей желательно, чтобы фокусное расстояние не зависело от длины волны света L. Выполните с |
|
картинка |
| 15-01
|
Определите температуру поверхности Солнца, если известно, что на границе земной атмосферы плотность потока солнечного излучения равна w0 = 1,37*10^3 Вт/м2. Излучение Солнца считайте близким к излучению черного тела
|
|
картинка |
| 15-014 |
Предположим, что нам удалось измерить радиус пятой круговой орбиты электрона в атоме водорода с точностью -10%: r5 = 13,2*10^-10м + 1*10^-10м. С какой точностью нам стала известна при этом скорость электрона |
|
картинка |
| 15-02
|
Какой была бы температура поверхности тела человека, если бы он обладал массой, равной массе Солнца? Считать, что плотность тела такого большого человека и удельная мощность выделения энергии такие же, как и у обычного человека
|
|
картинка |
| 15-03
|
До какой температуры нагреются излучением Солнца малые черные шары из вещества с хорошей теплопроводностью, находящиеся на орбитах Венеры, Земли, Марса
|
|
картинка |
| 15-04
|
Металлический шар радиусом 10 см облучают светом с длиной волны 2*10^-7 м. Определите установившийся заряд шара, если работа выхода электрона с его поверхности равна 7,2*10^-19 Дж
|
|
картинка |
| 15-05
|
Две плоские заряженные металлические пластины расположены параллельно на расстоянии 1 см в вакууме. Напряжение между пластинами 10 В. Отрицательно заряженная пластина освещается узким пучком света, длина волны которого 1,3*10^-7 м. Определите радиус окружности на поверхности положительно заряженной пластины, ограничивающей область попадания фотоэлектронов. Красная граница фотоэффекта с поверхности пластины равна 3,3*10^-7 м
|
|
картинка |
| 15-06
|
Докажите, что свободный электрон не может поглотить квант света
|
|
картинка |
| 15-07
|
Неподвижный атом водорода излучил квант света, соответствующий головной линии серии Лаймана (серия Лаймана соответствует переходам на уровень n = 1). Определите относительное изменение частоты фотона вследствие отдачи атома. Какую скорость приобрел атом за счет энергии отдачи
|
|
картинка |
| 15-08
|
При бомбардировке быстрыми электронами металлического антикатода рентгеновской трубки возникает рентгеновское тормозное излучение. Определите коротковолновую границу спектра рентгеновского излучения при скорости электронов 150000 км/с
|
|
картинка |
| 15-09
|
Рентгеновский фотон с частотой 7,5 10^18Гц испытывает рассеяние на 90В° На свободном электроне. Определите частоту фотона после столкновения, импульс и энергию электрона отдачи
|
|
картинка |
| 15-10
|
При прямом комптов-эффекте фотов отдает часть своей энергии покоящемуся электрону. При обратном комптон-эффекте фотон получает часть энергии от движущегося электрона. Оцените энергию фотона, испускаемого в результате обратного комптон-эффекта при лобовом столкновении В«оптического фотона. (L = 0,63 мкм) с электроном, обладающим кинетической энергией 500 МэВ. Фотон движется вдоль траектории электрона
|
|
картинка |
