Физика (Часть -я2). 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 Uзнадо приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок. На сколько изменится задерживающая разность потенциалов ΔUзпри 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 Т1и конечную Т2температуру 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, неупругостолкнулся 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 м2Вс, подвижность дырок μp=0,19 м2Вс, 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. Вариант 21.Поглощение света в николе таково, что максимальная интенсивность поляризованного света, прошедшего сквозь николь, равна 90% интенсивности поляризованного света, падающего на него. а) Во сколько раз уменьшается интенсивность естественного света при прохождении через два николя, плоскости поляризации которых составляют угол 63°? б) Во сколько раз уменьшается интенсивность света, если кроме двух николей, упомянутых в условиис), свет проходит еще через один николь, направление поляризации которого совпадает с первым николем?2.В двух лучевом интерферометре Рэлея (см. рис.) на пути каждого из интерферирующих лучей расположены одинаковые трубки с воздухом, длинна каждой из которых l=10см. Когда воздух в трубке 1 заменили аммиаком, интерференционная картина сместилась вверх на 17 полос. Определить показатель преломления аммиака, если показатель преломления воздуха nВ= 1,000277, а длина волны падающего света = 589 нм.
3.Оценить температуру поверхности Солнца, если известно, что расстояние от Земли до Солнца 150 Мкм, радиус Солнца 0,69 Мкм и солнечная постоянная 1,35 К Вт/м°.4.Какую температуру должно иметь тело, чтобы оно при температуре окружающей среды 290° К излучало в 100 раз больше энергии, чем поглощало?5.Атомарный водород, находящийся в основном состоянии, облучается монохроматическим светом с энергией 15 эВ. Электроны, вылетающие из атомов в результате ионизации, попадают в магнитное поле с индукцией 1 мТл перпендикулярно линиям индукции. Определить радиус окружности, по которой движутся электроны. Изобразите на рисунке энергетическую диаграмму атома водорода; на отдельном рисунке изобразите движение электронов в магнитном поле. 6.На сколько различаются кинетическая энергия протона и ядра лития Li36, еслиих дебройлевская длина волны равна 0,1 Å? Ответ выразить в электронвольтах. 7.Образец кремния находится при температуре Т= 300 K, подвижность электроновпри этой температуре μn=0,13 м2Вс, подвижность дырок μp=0,05 м2Вс, ширина запрещённой зоны ΔW= 1.1 эВ, ε=12. 1. Определить концентрацию собственных электронов и дырок, считая Nc=Nv=2,5⋅1025м−3.Начертите энергетическую диаграмму, указав положение свободных и связанных электронов и положение дырок. 2. Определить удельное сопротивление образца. 3. Найти величину плотности тока через образец при напряжённости электрического Е=100 В/