Физика (часть 2-я). Контрольная работа. Вариант №1

Вариант 1
1. В опыте Юнга вначале рассматривается излучение с длиной волны λ1 =
0,7 мкм, а затем с λ2. Определите значение длины волны λ2, если шестая
светлая полоса в первом случае совпадает с девятой темной полосой во
втором случае. Рисунком поясните схему опыта Юнга, укажите на
рисунке распределение интенсивности света на экране. Опыт
проводится в вакууме.
2. Монохроматический свет падает нормально на щель шириной 10 мкм.
За щелью находится тонкая линза с оптической силой 4Дптр. В
фокальной плоскости линзы расположен экран. Найти длину волны
света , если расстояние между симметрично расположенными
минимумами второго порядка равно 6 см. Приведите рисунок для схемы
установки. Изобразите дифракционную картину интенсивности света на
экране. Пронумеруйте все дифракционные максимумы и минимумы на
экране.
3. Красная граница фотоэффекта рубидия λ0=0,81 мкм. Определить
скорость фотоэлектронов при облучении рубидия монохроматическим
светом с длиной волны λ=0,4 мкм. Какую задерживающую разность
потенциалов Uз надо приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить
фототок. На сколько изменится задерживающая разность потенциалов
ΔUз при увеличении длины волны падающего света на Δλ=200 нм?
Изобразите на рисунке вольтамперную характеристику фотоэффекта
(ВАХ); покажите на ВАХ ток насыщения и задерживающий потенциал.
4. Температура абсолютно черного тела увеличилась в 1,5 раза, в
результате чего длина волны λm, на которую приходится максимум
энергии излучения, изменилась на Δλm= 800 нм. Определить начальную
Т1 и конечную Т2 температуру тела. Во сколько раз в результате
нагревания изменилась тепловая мощность, излучаемая телом?
Рисунком поясните график распределения энергии в спектре излучения
абсолютно чёрного тела, укажите для данных температур положение λm1
и λm2.
5. Свободный электрон, имея кинетическую энергию 15 эВ, неупруго
столкнулся с атомом водорода, находящимся в основном состоянии, и
отскочил от него, потеряв часть энергии. Энергия электрона после
столкновения оказалась 2.91 эВ. Определить длины волн, которые
может излучить атом водорода после столкновения с электроном.
Изобразите на рисунке энергетическую диаграмму атома водорода,
покажите на ней все переходы между уровнями, которые могут
произойти после столкновения.
6. При увеличении энергии электрона на 300 эВ его дебройлевская длина
волны изменилась в 2 раза. Найти первоначальную длину волны
электрона.
7. Образец германия с собственной проводимостью при температуре 300 К
имеет удельное сопротивление ρ = 0,5 Ом ⋅ м. Подвижность электронов
μn =0,38 м2 Вс, подвижность дырок μp =0,19 м2 Вс, ε =16.
1. Определить концентрацию собственных носителей заряда. Начергить
энергетическую диаграмму, указав положение свободных и связанных
электронов, положение дырок.
2. Определить ширину запрещённой зоны ΔW, считая, что в условии
задачи плотность состояний в зоне проводимости и в валентной зоне
Nc = Nv = 2,5 ⋅ 1025м
−3
.
3. Найти величину плотности дрейфового тока через образец, если
напряжённость поля Е=200 В/м.

Год сдачи - 2020
ДО СибГУТИ
Преподаватель - Моргачев Юрий Вячеславович
Оценка - Зачет