Физика (стр. 4 )

3. На пути плоскополяризованного луча поместили пластинку кварца, вырезанную параллельно оптической оси кристалла. Какой толщины должна быть пластинка, чтобы образующаяся разность хода между обыкновенным и необыкновенным лучами составила длины волны желтого света . Максимальный показатель преломления необыкновенного луча данной длины волны , а обыкновенного – . []

4. Работа выхода электрона из платины равна 6.3 эВ. Определить красную границу фотоэффекта.

5. Найти энергию фотона, соответствующего наименьшей длине волны в ультрафиолетовой серии водорода. []

6. Больному ввели внутривенно раствор объемом 1 см3, содержащий искусственный радиоизотоп натрия активностью . Активность крови объемом 1 см3, взятой через , оказалась . Найти объем крови человека. []

7. Какое количество воды можно нагреть от 0°С до кипения, если использовать все тепло, выделяющееся при реакции , при полном разложении лития? []

Вариант 7

1. Над горизонтальной стеклянной плоскопараллельной пластинкой с n = 1.60 имеется слой воды:

а) найти угол падения на границу стекло–вода такого луча, который после преломления на этой границе падает на границу вода–воздух под предельным углом полного внутреннего отражения;

б) найти предельный угол полного внутреннего отражения для границы стекло–воздух.

2. На щель шириной падает нормально пучок монохроматического света . Дифракционная картина наблюдается на экране, находящемся в фокальной плоскости линзы, оптическая сила которой . Найти расстояние между минимумами во втором порядке. []

3. Концентрация раствора сахара, налитого в стеклянную трубку, –. Этот раствор вращает плоскость поляризации монохроматического света на 25°. Определить концентрацию раствора в другой такой же трубке, если он вращает плоскость поляризации на 20°. []

4. Какую длину волны должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоящегося электрона.

5. В результате эксперимента найдена граничная частота К-серии характеристического рентгеновского излучения некоторого элемента. Что это за элемент? [Молибден]

6. За какой промежуток времени скорость радиоактивного распада уменьшится в два раза?

7. Какое количество воды можно нагреть от 0°С до кипения, если использовать все тепло, выделяющееся при реакции , при полном разложении лития? []

1.3.3. Список рекомендуемой литературы

1. Курс общей физики /. – М.: -во Астрель», 2003. – Кн. 4. Оптика.

2. Курс общей физики /. – М.: -во Астрель», 2003. – Кн. 5. Физика атомного ядра и элементарных частиц.

3. Общий курс физики: в 3 т. / . – М.: Наука, 1998.

4. Курс физики /. – М.: Высшая школа, 2000.

5. Курс физики / , . – М.: Высшая школа, 2000.

6. Краткий курс лекций по общей физике: в 2 ч. /­данов. – Новосибирск: Изд. НГПУ, 2005.

7. Учебная программа по курсу общей физики / , Г. Ф. Сивых. – Новосибирск: Изд. НГПУ, 2001.

8. Атомная физика: в 2 т. / . – М.: Наука, 1974.

9. Ядерная физика / , . – М.: Наука, 1980.

2. Методические рекомендации
по изучению дисциплины

Во второй части учебно-методического комплекса представлены два раздела курса общей физики: «Оптика» (геометрическая оптика, волновая оптика, квантовая оптика) и «Атомная физика» (основы атомной и ядерной физики). Данный УМК ориентирован на самостоятельное изучение студентами указанных разделов физики. Предполагается, что студенты обладают знаниями по математике, физике и химии в объеме средней школы и первой части комплекса. При необходимости в изложении отдельных разделов используются основы высшей математики, которые изучаются студентами параллельно с курсом физики.

Студентам рекомендуется последовательное чтение теоретического материала с обязательным разбором соответствующих задач.

Для проверки успешности усвоения теоретического материала обучающимся следует самостоятельно ответить на тестовые вопросы по соответствующему разделу и выполнить задания контрольных работ.

3. Оптика

Приложение Ф

Фотометрия

С точки зрения практического использования света, следует вспомнить, что человек до 80 % информации из окружающего пространства получает благодаря свету. Главным элементом, способствующим этому, является глаз. Раскрывая природу света физика установила его двойственность. Свет процесс волновой. И в представлении его в таком ракурсе: свет – электо – магнитная волна. Материальность электо – магнитного поля устанавливает его энергетическую характеристику.

Раскрывая природу фотоэффекта, свет предстает материальным объектом, обладающим инертными свойствами.

Таким образом, любой источник света – это источник энергии.

Оптика как раздел физики, изучающий закономерности оптических (световых) явлений, природу света и его взаимодействия с веществом, предстает, с точки зрения современной науки, областью спектра электромагнитных волн. Оптический спектр можно представить тремя частями:

ультрафиолетовая (Уф) – с длинами волн от 0,001 до 0,38 мкм;

видимая – с длинами волн от 0,38 до 0,78 мкм;

инфракрасная (Ик) - с длинами волн от 0,78 до 1000 мкм.

Узкий интервал длин волн видимой части оптического спектра можно связать с приемником света – человеческим глазом. Диапазон Уф и Ик не подвластны глазу, поэтому необходимо разработать приемники света для этих областей.

Такими помощниками являются фоточувствительные приборы. Эти приборы по аналогии с глазом, можно сказать, «видят» окружающие предметы.

Основным свойством фоточувствительных приборов является изменение их электропроводимости, получение контактной э. д.с., изменение структуры под действием оптического облучения или наоборот излучающих свет.

Все вышесказанное требует введения и определения характеристик (параметров), с помощью которых можно оценивать или измерять свет, изучать его свойства.

Раздел «Оптики», занимающийся изучением энергетических характеристик оптического излучения, его распространения и взаимодействия с веществом, называется фотометрией. Фотометрические величины подразделяются на энергетические – характеристики излучателя и световые – характеристики, учитывающие субъективные свойства человеческого глаза или объективных приемников света (фоточувствительных приборов).

Энергетические величины

Поток излучения Фе – величина, равная отношению энергии W излучения ко времени t, за которое излучение произошло:

Единица потока излучения – ватт (Вт).

Энергетическая светимость (излучательность) Re –величина, равная отношению потока излучения Фе, испускаемого поверхностью, к площади S сечения, сквозь которое этот поток проходит:

,

Т. е. представляет собой поверхностную плотность потока излучения.

Единица энергетической светимости - ватт на метр в квадрате (Вт/м2).

Энергетическая сила света (сила излучения) Ie определяется с помощью понятия о точечном источнике света – источнике, размерами которого по сравнению с расстоянием до места наблюдения можно пренебречь. Энергетическая сила света Ie - величина, равная отношению потока излучения Фе источника к телесному углу ω, в пределах которого это излучение распространяется: