Лин увел. Линзы I=d/S=f/L S=Ld/f
1/f=1/a+1/L ; f=LF/(l-F)
S=Ld(LF(L-F=d(L-F)/F
T=d(L-F)/FV=0.00083 cсек.
Ответ0,00080ск
37. Свеча расположена на расстоянии L = 2,5 м от экрана. Собирающая линза дает на экране четкое изображение свечи при двух положениях, находящихся на расстоянии а = 50 см друг от друга. Определите оптическую силу D линзы.
F+d=3.5 м ; d+0.5=d’ f-0.5=f’
D=1/f+1/d=(f+d)/fd D=1/f’+1/(d*d)=(f’+d’)/f’d’
D=L/fd ; D=L/f’d’
F+d=2.5
Fd=(f-0.5)(d+0.5)
(2.5-d)d=(2-d)(d+0.5)
2.5d-d*d=2d+1-d*d+0.5d
d=1 f=1.5
Отсюда D=2.5/1.5=5/3 ДПТР
Ответ 5/3 ДПТР
38. Горящая лампочка находится на расстоянии d = 0,9 м от центра экрана. Можно ли получить отчетливое изображение нити лампочки в центре экрана, используя для этого собирающую линзу с фокусным расстоянием F = 24 см ?
1/F=1/f+1/d
f+d=L
fd=FL если эта система имеет решение, то можно получить отчётливое
f+d=L изображение нити, если нет то нельзя, т.к не найдётся точного расположения . fd=0.216
f+d=0.4
d*d-0.9d+0.216=0
Д<0 система не имеет реш-й следовательно Нельзя
39. При фотографировании человека с расстояния di = 15 м его изображение на фотопластинке получилось высотой hi = 30 мм, а с расстояния d2 = 9 м — высотой hz = 51 мм. Определите фокусное расстояние объектива фотоаппарата.
Г=|F| / |d1-F|=H/R ; F>0 ; d-F>0
F/(d1-F)=h1/H ; F/(d2-F)=h2/H
Jnc.lf h1(d1-F)=h2(d2-F)
F=(h2d2 - h1d1) / (h2-h1)=0.42 м
Ответ F=0. 42м
40. На собирающую линзу с фокусным расстоянием Fi падает пучок лучей, параллельных главной оптической оси. На каком расстоянии от собирающей линзы надо поместить рассеивающую линзу с фокусным расстоянием Fz, чтобы выходящие из нее лучи вновь стали параллельны главной оптической оси? Фокусные расстояния линз относятся, как Fi:F2 =3:1.
Для собирающей линзы имеем 1/f1+1/d1=1/F1
Считая, что d=бесконечности
Поэтому 1/f1=1/F1. Откуда F1=f1
Следовательно изображение нах-ся в орогизе линзы и является источником для расс. Линзы
Для рассеевающей линзы –1/f2+1/d2=-1/F2
…d2=L-F1 f2-бесконечность след-но
1/(L-F1)=-1/F2 F1-L2=F2 L2=F1-F2=2F2
Ответ 2F2
41. Две тонкие двояковыпуклые линзы с фокусным расстоянием Fi и Рг расположены вплотную одна к другой. Определите оптическую силу D такой системы.
D=1/F след-но D=1/F1+1/F2=(F1+F2) / F1*F2
Ответ: D=(F1+F2) / F1*F2
42. С помощью собирающей линзы на экране получают изображение предмета в форме квадрата. Расстояние от поверхности предмета до линзы составляет 20 см; площадь изображения в два раза больше площади самого предмета. Определите фокусное расстояние линзы.
В изображении будет квадрат с площадью в 2-а раза большей чем предмет. Площади в увеличении относится как квадраты лин-х размеров.
Т.е Г=корень из 2
Г=f/d f=(корень из 2 )d
Формула тонкой линзы 1/F=1/f+1/d=(f+d) / fd
F=fd / (f+d)=d*d*(корень из 2) / d((корень из2) + 1) =
=(корень из 2 )d / ((корень из 2) + 1)=0,12 м Г=12см
Ответ : 12см
43. Небольшому шарику, который находится на поверхности собирающей линзы, расположенной горизонтально, сообщили вертикальную скорость Vo= 10 м/с. Оптическая сила линзы D = 0,5 дптр. Сколько времени будет существовать действительное изображение шарика в этой линзе ?
D=1/F+1/d для действит-о изображения f>0
D=Vоt f- не раввно 0
Найдём крит момент
D=1/Vоt t=1/VоD=0.2 c
След-но изобр-ие в линзе будет существовать t=0.2c
Ответ: 12с
44. Вдоль главной оптической оси собирающей линзы расположена спичка, один конец которой удален от центра линзы на а = 16 см, а другой — на Ь = 20 см. Фокусное расстояние линзы F = 12 см. Найдите увеличение изображения спички.
Г=|F| / |a-F|
Г1=0.12/0.04=3
Г= |F| / |b-F| ; Г2=0.12 / 0.08=1.5
<Г>=(Г1+Г2) / 2=2,25
S=b-a=4см S’-изображение
S’-=S<Г>=9 см
Ответ: 9см
68. При какой частоте v электромагнитное излучение (поток фотонов) при взаимодействии с веществом способно вызвать рождение пары электрон — позитрон ? те = 9,1 Ю-31 кг.
…hc/l=2m(электрона)*с*с
n=2m*c*c / h=8.2*((10) в 11-й степени) Гц
Ответ:n=8.2*((10) в 11-й степени) Гц
69. Определите длину волны фотона, энергия которого равна кинетической энергии протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U = 20 В.
Работа эл поля
А=Еn
Энергия фотона Еф=hn=hc/l
Прирвняем Еф=Еп qU=hc/l
Отсюда l=hc/qU=0.62*((10) в минус 7-й степени) м
Ответ:0.62*((10) в минус 7-й степени) м
70. Капля воды массой m = 0,2 мг, попав в луч лазера, поглощает ежесекундно п = 1015 с-' фотонов. На сколько градусов нагреется капля за t = 10 с ? Длина волны света А. = 0,75 мкм. Св = 4200 Дж/кг К.
Ео=tn*E=tnhn=tnhc / l
Составим ур-ие теплового баланса
Ео=Qв след-но tnhc / l=cmT
Отсюда T=tnhc / cml=0.032*10*10K
Ответ : 3,2К
71. Кинетическая энергия электрона равна энергии фотона с длиной волны \ = 0,55 мкм (зеленый свет). Какую задерживающую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы его скорость стала равна нулю?
Энергия фотона Е=hn=hc / l
За счёт этой энергии электрон обладает кинет энергией Е=mV*V / 2 V=0
Поле противоборствует с работай
А=qU=eU
A=Eк ; hc / l=eU ; U=hc / le=22.6*0.1=2.3B
Ответ: 2.3B
72. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона с длиной волны Х = 0,01 нм? Во сколько раз отличаются скорости фотона и протона? е = 1,6 10-19 Кл, m = 1,67 10-27 кг, h = 6,63 10-34 Дж с.
энергия фотона Eф=hn=hc/l En=mV*V / 2 A=e U
Eф=Eк (по условию)
Vо=0 следовательно En=A отсюда Eф=A; hc / l=eU
U=hc / le=6,63*((10)в – 34 степени)*3*((10)в 8 степени) / 0,01*((10)в-9степени)*
1,6*((10)в-19степени)=1243*100в
U=124000 В
…mV*V / 2=eU Vn=(2eU/m)под корнем
Vф=c k=Vф /Vn=c((m / 2eU) под корнем);
K=61
Ответ: 124000 В; 61 раз.
73. Электронами бомбардируют атомы ртути. Атомы переходят в возбужденное состояние, если электроны прошли ускоряющую разность потенциалов не менее U = 4,9 В. Определите длину волны света, испускаемого атомом ртути при переходе из возбужденного состояния в основное. Заряд электрона е = 1,6 10-19 Кл, постоянная Планка h = 6,63 Ю-34 Дж с.
Ек=eU=Aвых+ (mV*V)/2 след-но eU=hn
EU=hc/ll=hc/eU=2.5*((10) в минус 7-й степени) м
Ответ :2.5*((10) в минус 7-й степени) м
74. Минимальная частота света, вырывающего электроны с поверхности металла, Vo = 6,0 1014 Гц. При какой минимально возможной длине Х световой волны вылетевшие электроны будут полностью задерживаться разностью потенциалов U = 3,0 В ?
n-красная граница фотоэффекта=Aвых / h ; A=nh
E=hc/l-Aвых ; F=eU
E=A hc/l-A=eU
Hc=(eU+A)l
l=hc / (eU+A) = hc/(eU+hn)=0.22*((10) в минус 6 степени) м
Ответ: 0.22*((10) в минус 6 степени) м
75. Пластинка из платины (работа выхода электронов А=6,3 эВ) облучается ультрафиолетовым светом. Чтобы фототек стал равен нулю, необходимо приложить задерживающую разность потенциалов Ui= 3,7 В. Если платиновую пластинку заменить на пластинку из серебра, то задерживающее напряжение увеличивается до U2 = 5,3 В. Определите красную границу фотоэффекта для серебра.
Hn=A1+Eк1 ; Eк1=hc/l-A1 ; Eк1=A1=cU=hc/l-A1 l=hc/(eU1+A1)
Hn=A2+Eк2; Eк2=hc/l-A2=A2=eU2=hc/l-A2
A2=hc/l-eU2=hc/hc(eU1+A1)-eU2
A2=eU1+A1-eU2=A1-e(U2-U1)=4.7эв
n=A2/h=1.14*((10)в 15 степени) Гц
Ответ: n=1.14*((10)в 15 степени) Гц
76. Литий освещается светом с длиной волны X. При некотором значении задерживающего напряжения фототек с поверхности металла становится равным нулю. Изменив длину волны света в полтора раза, установили, что для прекращения тока необходимо увеличить задерживающее напряжение в два раза. Найдите длину волны X света. Работа выхода для Li А=2,4 эВ.
Hn=A+Eк
Eк=cU видим, что U~1/l
EU=hn-A
…eU1=hc/l1-A eU1= hc/l1-A
…eU2=hc/l2-A 2eU1=h3c/2l1-A
2eU1=2 hc/l1-2Am 2hc/l1-2A=3ch/2l1-A
2eU1=h3c/2l1-A hc/2l1=A
l1=hc/2A=2.6*((10) в минус 7 степени) м
Ответ:2.6*((10) в минус 7 степени) м
77. До какого максимального потенциала зарядится цинковый шарик при освещении его светом с длиной волны Х = 0,2 мкм? Работа выхода электронов из цинка А = 4,0 эВ. Какова будет при этом величина заряда шарика, если его радиус равен R = 4,1 см ?
ур-ие Энштейна
hn=A+Eк
Ек=hn-A
При наличии у шара определённого патенциала способного задержать , т.е возвратить на пластину вырываемые электроны. Запишем
Eк=ef; f=Eк/e=(hc/l-A) / e=2.5 B
C=4ПeeоR=4.6*((10)в минус 12 степени) Кл
Q=Cf=11.5*((10)в минус12 степени)
Ответ: 2,5В, 11.5*((10)в минус12 степени)
97. При делении одного ядра ^U выделяется w = 200 МэВ энергии. Сколько воды можно перевести в пар при температуре кипения, если использовать всю энергию, получающуюся от деления ядер в m = 1 г урана? r = 2,26 МДж/кт.
N=mNа/m
E=dE*N=dE*m*Na / m=8.2*((10) в десятой степени) Дж
Составим ур-ие теплового балланса E=Qв=rm след-но E=rm
M=E/r=36000 кг
Ответ:M=E/r=36000 кг
98. В ядерном реакторе атомной электростанции используется уран ^U. Мощность станции Р = 1000 МВт, ее КПД л = 20%. Определите массу m расходуемого за сутки урана. Считать, что при каждом делении ядра выделяется w = 200 МэВ энергии. 1сут = 86400 с .
m=Aп/Aз=Еп/Ез
Еп=Pt
Eз=mNaE/mотсюда m=Ptm / mNaE …m=PtM / mNaE=0.2 кг
Ответ: m=0.2кг
100. Сколько а - и Р"- распадов происходит при радиоактивном превращении ядра урана 92U238 в ядро свинца ззРЬ206 ?
в данном случае (238-206) / 4=8 ( a-распадов)
какой должен быть заряд ядра после 8 распада
92-28=76
на самом же деле 82
при b-распаде массовое число не изменяется, а заряд ядра увел-ся на 1 т,е 82-76=6 (b-распадов)
Ответ : 8-aраспадов, 6-b распадов