Контрольная работа по дисциплине: Физика. Вариант 3

Вариант 3

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.

2. Расстояние между экраном и дифракционной решеткой равно 42,0 см. Если дифракционная решетка освещается желтой линией натрия (Л1 = 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 Л2? Изобразите на рисунке дифракционную картину интенсивности света на экране для длин волн Л1 и Л2, выделив разными цветами эти длины волн.

3. При освещении катода светом с длиной волны сначала Л1=440 нм, а затем λЛ2=680 нм обнаружили, что запирающий потенциал изменился в 3 раза. Определить работу выхода электрона из катода. Сравните скорости электронов Vm1 и Vm2, с которыми они вылетают из катода. Изобразите на рисунке вольтамперную характеристику фотоэффекта (ВАХ); покажите на ВАХ ток насыщения Iн и задерживающий потенциал Uз.

4. Определить работу выхода электронов из натрия (Ав,эВ), если красная граница фотоэффекта Л0 = 500 нм. Чему равна кинетическая энергия вылетевшего электрона (Wк,эВ), если натрий облучать светом с Л = 0,35 мкм. 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.

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, соответствующей данной задаче.

6. Ядро гелия (4_2)He прошло ускоряющую разность потенциалов U = 180 В. Определить кинетическую энергию ядра бериллия (9_4)Be, если известно, что дебройлевские длины волн данных ядер равны. Ответ выразить в электронвольтах.

7. Вы исследуете образец кремния с собственной проводимостью при температуре Т=300 К. Его удельное сопротивление p=620 Ом*м, подвижность электронов mn=0,13 м2 Вс, подвижность дырок mp=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 запрещённой зоны ΔW, считая, что плотность состояний в зоне проводимости Nc= 2,5*10^25м^−3.
3) Найти величину плотности дрейфового тока через образец, если напряжённость поля Е=300 В/м.

Без замечаний.
2021 год
Преподаватель: Моргачев Ю.В.