Изображение должно быть отчётливое увеличенное

 

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 -0.9 d +0.216=0

Д<0   система не имеет реш-й следовательно   Нельзя

Ответ:   Нет

 

При фотографировании человека с расстояния di = 15 м его изображение на фотопластинке получилось высотой hi = 30 мм , а с расстояния d 2 = 9 м — высотой hz = 51 мм . Определите фокусное расстояние объектива фотоаппарата.

 

Г=| F | / | d 1- F |= H / R ;            F >0;     d - F >0

 

F /( d 1- F )= h 1/ H       ;        F /( d 2- F )= h 2/ H

 

Jnc . lf      h 1( d 1- F )= h 2( d 2- F )

 

F =( h 2 d 2 - h 1 d 1) / ( h 2- h 1)=0.42 м

Ответ     F =0. 42м

 

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 : F 2 =3:1.

 

Для собирающей линзы имеем   1/ f 1+1/ d 1=1/ F 1

Считая, что d =бесконечности

Поэтому   1/ f 1=1/ F 1. Откуда    F 1= f 1

Следовательно, изображение находящейся в орогизе линзы и является источником для расс. Линзы

Для рассеевающей линзы –1/ f 2+1/ d 2=-1/ F 2

… d 2= L - F 1        f 2-бесконечность       следовательно

1/(L-F1)=-1/F2       F1-L2=F2    L2=F1-F2=2F2

 

Ответ       2 F 2

 

Две тонкие двояковыпуклые линзы с фокусным расстоя­нием Fi и Рг расположены вплотную одна к другой. Определите оптическую силу D такой системы.

        

Оптическая сила системы линзы = сумме оптич. Сил линз, входящих в систему D = D 1+ D 2

D =1/ F след-но    D =1/ F 1+1/ F 2=( F 1+ F 2) / F 1* F 2

 

Ответ:     D =( F 1+ F 2) / F 1* F 2

 

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

 

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 действительного изображения f >0

D = V о t         f - не раввно 0

Найдём крит   момент

D =1/ V о t      t =1/ V о D =0.2 c

Следовательно, изображение в линзе будет существовать t =0.2 c

Ответ: 12с

 

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

 

При какой частоте v электромагнитное излучение (поток фотонов) при взаимодействии с веществом способно вызвать рождение пары электрон — позитрон ? те = 9,1 Ю- ³¹ кг .

 

E =2 Fe Ee = Ee = E о= m (электрона)*с*с

 

… hc / l =2 m (электрона)*с*с

 

n =2 m * c * c / h =8.2*((10) в 11-й степени)   Гц

 

Ответ:     n =8.2*((10) в 11-й степени)   Гц

 

  Определите длину волны фотона, энергия которого равна кинетической энергии протона, прошедшего ускоряющую раз­ность потенциалов U = 20 В.

 

A = q * U

Работа эл поля

А=Е n

Энергия   фотона   Еф= h n = 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

 

 

Капля воды массой m = 0,2 мг, попав в луч лазера, по­глощает ежесекундно п = 10 ¹⁵ с-' фотонов. На сколько градусов нагреется капля за t = 10 с ? Длина волны света А. = 0,75 мкм. Св = 4200 Дж/кг К.

 

Общая энергия, за счёт которой нагревается капля

Ео= tn * E = tnh n = tnhc / l

Q = cmT

Составим уравнение теплового баланса

Ео= Q в   след-но tnhc / l = cmT

Отсюда T = tnhc / cm l =0.032*10*10 K

Ответ :   3,2К

   

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= h n = hc / l

За счёт этой энергии электрон обладает кинет энергией   Е= mV * V / 2   V =0

 

Поле противоборствует с работай

 

А= qU = eU

 

A=E к    ;         hc / l =eU      ;         U=hc / l e=22.6*0.1=2.3B

 

Ответ:        2.3 B

 

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   E ф= h n = hc / l     En = mV * V / 2         A = e U

E ф= E к   (по условию)

V о=0,   следовательно: En = A      отсюда   E ф= A ;    hc / l = eU

U = hc /   l e =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 =(2 eU / m )под корнем

V ф= c    k = V ф / Vn = c (( m / 2 eU ) под корнем);

K =61

Ответ: 124000 В; 61 раз

 

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 = A вых + ( mV * V )/2 след-но eU = h n

EU = hc / l l = hc / eU =2.5*((10) в минус 7-й степени) м

Ответ : 2.5*((10) в минус 7-й степени) м

 

Минимальная частота света, вырывающего электроны с поверхности металла, Vo = 6,0 10 ¹⁴ Гц. При какой минимально возможной длине Х световой волны вылетевшие электроны будут полностью задерживаться разностью потенциалов U = 3,0 В ?

 

n -красная граница фотоэффекта= A вых / h     ;        A = n h

E=hc/ l -A вых ; F=eU

E=A hc/ l -A=eU

Hc=(eU+A) l

l= hc / (eU+A) = hc/(eU+h n )=0.22*((10) в минус 6 степени ) м

Ответ: 0.22*((10) в минус 6 степени) м

   

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 U 2 = 5,3 В. Определите красную границу фотоэффекта для се­ребра.

 

H n =A1+E к 1   ; E к 1=hc/ l- A1    ;   E к 1=A1=cU=hc/ l -A1       l =hc/(eU1+A1)

H n =A2+E к 2;    E к 2=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)=4.7 эв

n = A 2/ h =1.14*((10)в 15 степени) Гц

Ответ: n= 1.14*((10)в 15 степени) Гц

 

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.

  Уравнение Энштейна

H n = A + E к

E к= cU          видим, что U ~1/ l

EU=h n -A

…eU1=hc/ l1 -A eU1= hc/ l1 -A

…eU2=hc/ l2 -A                 2eU1=h3c/2 l 1-A

2eU1=2 hc/ l1 -2Am 2hc/ l1 -2A=3ch/2 l1 -A

2eU1=h3c/2 l 1-A                          hc/ 2l1 =A

l1 =hc/2A=2.6*((10)   в минус 7 степени ) м

Ответ: 2.6*((10)   в минус 7 степени) м

 

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 ?

уравнение Энштейна

h n = A + E к

Ек= h n - A

При наличии у шара определённого потенциала способного задержать , т.е возвратить на пластину вырываемые электроны. Запишем

E к= ef ;    f = E к/ e =( hc / l - A ) / e =2.5 B

C =4П ee о R =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)

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 = mN а/ m

E = dE * N = dE * m * Na / m =8.2*((10) в десятой степени) Дж

Составим ур-ие теплового балланса    E = Q в= rm след-но    E = rm

M = E / r =36000 кг

Ответ: M = E / r =36000 кг

 

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 = A п/ A з=Еп/Ез

Еп= Pt

E з= mNaE / m отсюда: m = Ptm / mNaE … m = PtM / m NaE =0.2 кг

Ответ: m =0.2кг

Сколько а - и Р"- распадов происходит при радиоак­тивном превращении ядра урана 92 U ²³⁸ в ядро свинца ззРЬ ²⁰⁶ ?

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- a распадов, 6- b распадов
<< предыдущая страница