СПбУГПС, специальные главы физики (контрольная работа)

Письменная экзаменационная работа по общей физике состоит из пяти (шести) задач, каждая из которых при правильном решении оценивается  в 1 балл. В перечень задач контрольной работы могут включаться качественные задачи, т.е. задачи, в которых нет численного результата, а для поиска правильного ответа предполагается осуществление анализа физической сущности поставленной проблемы и ее разрешение путем последовательного синтеза физических знаний.

Контрольные задания

Вариант №1

1. Во сколько раз изменится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если желтый светофильтр (l=586 нм) заменить красным (l=750 нм)?

2. На мыльную пленку (n=1,33) падает белый свет под углом 60˚. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в синий цвет?

3. На дифракционную решетку с периодом 14 мкм падает нормально монохроматическая волна. На экране, удаленном от решетки на 2 м, расстояние между спектрами второго и третьего порядка 8,7 см. Какова длина волны падающего света.

4. Найти наибольший порядок спектра для желтой линии натрия (l=585 нм), если порядок дифракционной решетки равен 2 мкм. Сколько штрихов приходится на 1 мм дифракционной решетки.

5. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшается в четыре раза? Поглощением света пренебречь.

6. На кварцевую пластинку, имеющую показатель преломления 1,54, падает световой луч. Чему равен угол падения, если отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны?

Вариант №2

1. Во сколько раз увеличится радиус второго темного кольца Ньютона при увеличении длины волны в полтора раза?

2. В опыте Юнга две узкие щели расположены на расстоянии 1 мм друг от друга. Для красного света (l=650 нм) ширина интерференционной полосы оказалась равной 0,65 мм, а для другого света равной 0,45 мм. Чему равна длина этой световой волны?

3. В спектре, который дает дифракционная решетка с периодом 2300 нм при l=500 нм только два максимума (кроме центрального). Какова ширина щей этой решетки?

4. Свет от монохроматического источника (l=650 нм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием. Диаметр отверстия 8 мм. За диафрагмой на расстоянии 3 м от нее находится экран. Сколько зон Френеля укладывается в отверстии диафрагмы? Каким будет центр дифракционной картины? Почему?

5. Чему равен показатель преломления стекла, если отраженные лучи полностью поляризованы при угле преломления 60˚?

6. Луч падает на плоскопараллельную пластинку под углом 45°. Какова толщина пластинки, если луч на выходе из нее сместится на 2 см?

Вариант №3

1. Расстояние между пятым и шестым темными кольцами Ньютона равно 0,38 мм. Радиус линзы 6,4 м. Найти длину волны падающего света. Наблюдение колец ведется в отраженном свете.

2. В опыте Юнга отверстия освещаются монохроматическим светом расстояние между отверстиями 1 мм и расстояние от отверстий до   экрана 3 м. Найти положения трех первых светлых полос.( l=600 нм).

3. Как изменится картина дифракционного спектра, если решетку с периодом 0.02 мм заменить решеткой с периодом 0,01 мм?

4. На дифракционную решетку с периодом 3 мкм падает нормально свет с длиной волны 500 нм. За решеткой расположена собирающая линза с фокусным расстоянием 50 см. Где нужно разместить экран, чтобы получить на нем четкий дифракционный спектр? Каково расстояние на экране между спектрами третьего порядка и центральным максимумом?

5. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшается в 2 раза? Поглощением света пренебречь.

6. Определить длину волны красного излучения в стекле, если длина его волны в вакууме равна 720 нм. Абсолютный показатель преломления стекла п = 1,8.

Вариант №4

1. Монохроматический свет с длиной волны l=500 нм падает нормально на дифракционную решетку, имеющую 600 штрихов на миллиметр. Определите наибольший порядок наблюдаемого спектра.

2. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны соответственно 4 мм и 4,38 мм. Радиус кривизны линзы 6,4 м. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего света.

3. Как изменится картина дифракционного спектра, если решетку с периодом 0.02 мм заменить решеткой с периодом 0,01 мм?

4. На дифракционную решетку с периодом 2.5 мкм падает нормально свет с длиной волны 650 нм. За решеткой расположена собирающая линза с фокусным расстоянием 50 см. Где нужно разместить экран, чтобы получить на нем четкий дифракционный спектр? Каково расстояние на экране между спектрами третьего порядка и центральным максимумом?

5. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшается в три раза? Поглощением света пренебречь.

6. На стеклянную пластинку, имеющую показатель преломления 1,6, падает световой луч. Чему равен угол падения, если отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны?

Вариант №5

1. На пленку толщиной 367 нм падает под углом параллельный пучок света. В какой цвет будет окрашен отраженный свет, если угол падения 30˚?

2. Расстояние между пятым и шестым темными кольцами Ньютона равно 0,38 мм. Радиус линзы 6,4 м. Найти длину волны падающего света. Наблюдение колец ведется в отраженном свете.

3. В спектре, который дает дифракционная решетка с периодом 2300 нм при l=500 нм только два максимума (кроме центрального). Какова ширина щей этой решетки?

4. Свет от монохроматического источника (l=650 нм) падает нормально на диафрагму с круглым отверстием. Диаметр отверстия 8 мм. За диафрагмой на расстоянии 3 м от нее находится экран. Сколько зон Френеля укладывается в отверстии диафрагмы? Каким будет центр дифракционной картины? Почему?

5. Чему равен показатель преломления стекла, если отраженные лучи полностью поляризованы при угле преломления 30˚?

6. Какова длина волны желтого света паров натрия в стекле с показателем преломления 1,56, если длина волны этого света в воздухе 589 нм.

Вариант №6

1. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом. Наблюдение ведется в отраженном свете. Радиусы двух соседних темных колец равны соответственно 4 мм и 4,38 мм. Радиус кривизны линзы 6,4 м. Найти порядковые номера колец и длину волны падающего света.

2. На мыльную пленку нормально падает белый свет. Какова наименьшая толщина пленки, если в отраженном свете она кажется зеленой (l=532 нм)?

3. Монохроматический свет с длиной волны l=650 нм падает нормально на дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на миллиметр. Определите наибольший порядок наблюдаемого спектра.

4. На щель падает нормально параллельный пучок сета с длиной волны l. Ширина щели в шесть раз больше длины волны. Под каким углом будет наблюдаться третий дифракционный минимум света и второй дифракционный максимум света?

5. Под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности озера, были бы полностью поляризованы?

6. Предельный угол полного внутреннего отражения на границе алмаза и жидкого азота равен 30°. Абсолютный показатель преломления алмаза равен 2,4. Во сколько раз скорость света в вакууме больше скорости света в жидком азоте?

Вариант №7

1. Во сколько раз увеличится радиус второго темного кольца Ньютона при увеличении длины волны в полтора раза?

2. На пленку толщиной 400 нм падает под углом параллельный пучок света. В какой цвет будет окрашен отраженный свет, если угол падения 60˚?

3. Найти наибольший порядок спектра для желтой линии натрия (l=585 нм), если порядок дифракционной решетки равен 2 мкм. Сколько штрихов приходится на 1 мм дифракционной решетки.

4. На дифракционную решетку, имеющую период 4 мкм, нормально падает монохроматическая волна. Определить длину волны, если угол между спектрами второго и третьего порядков α =2°30¢.

5. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через поляризатор и анализатор, уменьшается в четыре раза? Поглощением света пренебречь.

6. Под каким углом из вакуума должен падать световой луч на поверхность вещества с показателем преломления 1,73, чтобы угол преломления был в 2 раза меньше угла падения?

Вариант №8

1. В опыте Юнга отверстия освещаются монохроматическим светом расстояние между отверстиями 1 мм и расстояние от отверстий до   экрана 3 м. Найти положения трех первых светлых полос.( l=600 нм).

2. Во сколько раз изменится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если желтый светофильтр (l=586 нм) заменить красным (l=750 нм)?

3. На мыльную пленку нормально падает белый свет. Какова наименьшая толщина пленки, если в отраженном свете она кажется зеленой (l=532 нм)?

4. В спектре, который дает дифракционная решетка с периодом 2300 нм при l=500 нм только два максимума (кроме центрального). Какова ширина щей этой решетки?

5. На щель падает нормально параллельный пучок сета с длиной волны l. Ширина щели в пять раз больше длины волны. Под каким углом будет наблюдаться четвертый дифракционный минимум света и третий дифракционный максимум света?

6. Предельный угол полного внутреннего отражения для некоторого вещества равен 45˚. Чему равен для этого вещества угол полной поляризации?

Вариант №9

1. На мыльную пленку (n=1,33) падает белый свет под углом 60˚. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в синий цвет?

2. Во сколько раз изменится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если желтый светофильтр (l=586 нм) заменить красным (l=750 нм)?

3. На дифракционную решетку с периодом 3 мкм падает нормально свет с длиной волны 500 нм. За решеткой расположена собирающая линза с фокусным расстоянием 50 см. Где нужно разместить экран, чтобы получить на нем четкий дифракционный спектр? Каково расстояние на экране между спектрами третьего порядка и центральным максимумом?

4. На дифракционную решетку, имеющую период 4 мкм, нормально падает монохроматическая волна. Определить длину волны, если угол между спектрами второго и третьего порядков α =2°30¢.

5. Чему равен показатель преломления стекла, если отраженные лучи полностью поляризованы при угле преломления 60˚?

6. На стеклянную пластинку падает луч света под углом 58°. Определить показатель преломления стекла, зная, что угол между отраженным и преломленным лучами равен 90°.

Вариант №10

1. В опыте Юнга две узкие щели расположены на расстоянии 1 мм друг от друга. Для красного света (l=650 нм) ширина интерференционной полосы оказалась равной 0,65 мм, а для другого света равной 0,45 мм. Чему равна длина этой световой волны?

2. Луч света падает под углом 30 градусов на плоскопараллельную пластину и выходит из нее параллельно первоначальному лучу. Показатель преломления стекла 1,5. Какова толщина пластинки, если расстояние между лучами равно 1,94 см?

3. На мыльную пленку (n=1,33) падает белый свет под углом 60˚. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в синий цвет?

4. На щель падает нормально параллельный пучок сета с длиной волны l. Ширина щели в шесть раз больше длины волны. Под каким углом будет наблюдаться третий дифракционный минимум света и второй дифракционный максимум света?

5. Под каким углом к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности озера, были бы полностью поляризованы?

6. Чему равен показатель преломления стекла, если отраженные лучи полностью поляризованы при угле преломления 30˚?