Контрольная работа по дисциплине «Физика (часть 2-я)» Вариант №3 (2022 г.)

Задача № 1
Вертикально-расположенная мыльная пленка образует клин, угол которого составляет 25 секунд (25"). В отражённом свете наблюдаются полосы равной толщины. Длина волны монохроматического света равна 650 нм, что соответствует красному цвету. Показатель преломления пленки n = 1,33. Сколько красных полос наблюдается на участке длиной 1 см. Свет на поверхность клина падает нормально. Изобразите ход лучей в клине, рисунком поясните, какие лучи интерферируют в этом случае

Задача № 2
Расстояние между экраном и дифракционной решеткой равно 42,0 см. Если дифракционная решетка освещается желтой линией натрия (y1=589 нм), то максимум первого порядка на экране отстоит от центрального пика на расстоянии 2,48 см. Другой источник создает максимум первого порядка, отстоящий на 2,0 см от центрального максимума. Какова его длина волны y2? Изобразите на рисунке дифракционную картину интенсивности света на экране для длин волн y1 и y2, выделив разными цветами эти длины волн

Задача № 3
При освещении катода светом с длиной волны сначала y1=440 нм, а затем y2=680 нм, обнаружили, что запирающий потенциал изменился в 3 раза. Определите работу выхода электрона из катода. Сравните скорости электронов vm1 и vm2, с которыми они вылетают из катода. Изобразите на рисунке вольтамперную характеристику фотоэлемента (ВАХ); покажите на ВАХ ток насыщения Iн и задерживающий потенциал Uз

Задача № 4
Определить работу выхода электронов из натрия (Aв,эВ), если красная граница фотоэффекта y=500 нм. Чему равна кинетическая энергия вылетевшего электрона (Wк,эВ), если натрий облучать светом с y=0,35мкм? Найти значение задерживающего напряжения (Uз) при таком облучении. Изобразите на рисунке вольтамперную характеристику фотоэффекта (ВАХ); покажите на ВАХ ток насыщения Iн и задерживающий потенциал Uз

Задача № 5
Атомарный водород, находящийся в первом возбужденном состоянии, переходит в основное состояние, испуская фотон. Этот фотон попадает на поверхность калиевого фотокатода и вызывает фотоэффект. Чему равна максимально возможная скорость фотоэлектрона. Работа выхода калия
2,15 эВ. Изобразите на рисунке энергетическую диаграмму атома водорода, покажите на ней переход, соответствующий данной задаче.

Задача № 6
Ядро гелия (2/4)He прошло ускоряющую разность потенциалов U = 180 B. Определить кинетическую энергию ядра бериллия (4/9)Be, если известно, что дебройлевские длины волн данных ядер равны. Ответ выразить в электронвольтах.

Задача № 7
Вы исследуете образец кремния с собственной проводимостью при температуре T = 300 K. Его удельное сопротивление p=620 Ом*м, подвижность электронов un=0,13 м^2/Вс, подвижность дырок
up=0,05 м^2/Вс, e=12.
1. Определить концентрацию носителей заряда. Начертить диаграмму, указав положение свободных и связанных электронов, положение дырок.
2. Определить ширину запрещенной зоны W, считая, что плотность состояний в зоне проводимости Nc=2,5*10^25 м^(-3).
3. Найти величину плотности дрейфового тока через образец, если напряженность поля E=300 В/м.

Оценка: зачет
Преподаватель: Моргачев Ю.В.
Год сдачи 2022