ЧАСТЬ III. Оптика. Квантовая оптика. Основы атомной и ядерной физики.

Тест № 1

1. Основные фотометрические понятия.

2. Элементарные частицы. Основные виды частиц, методы их регистрации. Систематика элементарных частиц. Типы взаимодействия. Кварки.

3. Угол a между плоскостями пропускания поляроидов равен 50⁰. Естественный свет, проходя через такую систему, ослабляется в n=8 раз. Пренебрегая потерей света при отражении, определить коэффициент поглощения k света в поляроидах.

Тест № 2

1. Законы геометрической оптики. Полное внутреннее отражение.

2. Ядерные реакции. Реакция деления ядер.

3. Пучок света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол j=40⁰. Принимая, что коэффициент поглощения k каждого николя равен 0,15, найти, во сколько раз пучок света, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с пучком, падающим на первый николь.

 

Тест № 3

1. Оптическая длина пути. Принцип Ферма.

2. Поглощение света. Рассеивание света.

3. Электрон находится на первой боровской орбите атома водорода (r_a=5,3×10^{-11 м). Определить для электрона: 1) потенциальную энергию E}_p; 2) кинетическую энергию E_к; 3) полную энергию E.

 

Тест № 4

1. Прохождение луча через призму.

2. Волновые свойства частиц. Волны де Бройля. Принцип неопределенности.

3. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (l=780 нм) на фиолетовую (l=390 нм)?

 

Тест № 5

1. Зеркала. Ход лучей. Формула зеркала. Увеличение зеркала.

2. Уравнение Шредингера.

3. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны l=220 нм. Определить максимальную скорость v_max фотоэлектронов. Работа выхода из электрона из цинка равна 4 эВ.

 

Тест № 6

1. Тонкие линзы. Ход лучей. Формула линзы. Увеличение линзы.

2. Радиоактивность и ее виды. Закон радиоактивного распада.

3. Фотон с энергией e=10 эВ падает на серебряную пластинку и вызывает фотоэффект. Определить импульс p, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин.

 

Тест № 7

1. Основные характеристики световой волны. Монохроматичность и когерентность световых волн.

2. Постулаты Бора. Теория атома водорода по Бору.

3. Дифракционная решетка содержит 200 штрихов на 1 мм. На решетку падает нормально монохроматический свет (l=0,6 мкм). Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка? Определить общее число максимумов.

 

Тест № 8

1. Интерференция света. Условия максимума, минимума интерференции.

2. Ядерные силы и их свойства. Модели атомного ядра.

3. Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластинки, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U₁=3,7 В. Если платиновую пластинку заменить другой пластинкой, то задерживающую разность потенциалов придется увеличить до 6 В. Определить работу выхода электронов с поверхности этой пластинки.

 

Тест № 9

1. Методы наблюдения интерференции.

2. Главные квантовые числа. Спин электрона. Магнитный момент атома.

3. Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длинной волны l=102,6 нм. Вычислить, пользуясь теорией Бора, радиус r электронной орбиты возбужденного атома водорода.

 

Тест № 10

1. Расчет интерференционной картины от двух источников.

2. Состав и характеристика атомного ядра. Энергия связи. Дефект масс.

3. Вычислить по теории Бора период T вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n=2.

 

Тест № 11

1. Интерференция в тонких пленках. Полосы равного наклона.

2. Принцип Паули. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева.

3. Из смотрового окошечка печи излучается поток 4 кДж/мин. Определить температуру печи, если площадь окошечка 8 см².

 

Тест № 12

1. Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины.

2. Опыты Франка и Герца.

3. Какая доля энергии фотона при эффекте Комптона приходится на электрон отдачи, если фотон претерпел рассеяние на угол 180⁰? Энергия фотона до рассеяния равна 0,255 МэВ. Масса электрона 9,1×10^{-31 кг, постоянная Планка 6,63}×10^-34 Дж×с, комптоновская длина волны электрона l_С=2,43×10^{-12 м.}

 

Тест № 13

1. Интерференция в тонких пленках. Кольца Ньютона.

2. Спектральные закономерности в спектре атома водорода. Формула Бальмера.

3. Период полураспада радиоактивного изотопа актиния составляет 10 сут. Определить время, за которое распадается 1/3 начального количества ядер актиния.

 

Тест № 14

1. Дифракция света. Принцип Гюйгенса. Принцип Гюйгенса-Френеля.

2. Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда. Модель атома Резерфорда и ее трудности.

3. Найти длину волны де Бройля электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов 1МВ. Масса электрона 9,1×10^-31 кг.

 

Тест № 15

1. Метод зон Френеля.

2. Эффект Комптона.

3. За время t=8 сут распалось k=3/4 начального количества ядер радиоактивного изотопа. Определить период полураспада.

 

Тест № 16

1. Дифракция Френеля от круглого отверстия.

2. Рентгеновские лучи. Тормозное рентгеновское излучение. Дифракция рентгеновских лучей.

3. Ядерная реакция вызвана a- частицей, обладавшей кинетической энергией 4,2 МэВ. Определить тепловой эффект этой реакции, если протон получил кинетическую энергию 2 МэВ. Ядро-мишень неподвижно.

 

Тест № 17

1. Дифракция Френеля от круглого экрана.

2. Фотон и его характеристики. Давление света с точки зрения волновой и квантовой теории света.

3. На дифракционную решетку, содержащую n=100 штрихов на 1мм, падает нормально монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум третьего порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно повернуть на угол Dj=20⁰. Определить длину волны l света.

 

Тест № 18

1. Графическое представление дифракционной картины. Спираль Френеля.

2. Внешний фотоэффект и его законы.

3. Найти энергию связи ядра атома .

 

Тест № 19

1. Дифракция Фраунгофера на щели.

2. Фотоэффект и его виды. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

3. Плосковыпуклая линза с фокусным расстоянием f=1 м лежит выпуклой стороной на стеклянной пластинке. Радиус пятого темного кольца Ньютона в отраженном свете r₅=1,1 мм. Определить длину световой волны l.

 

Тест № 20

1. Дифракция Фраунгофера на дифракционной решетке.

2. Формула Планка. Объяснение законов теплового излучения.

3. На тонкий стеклянный клин падает нормально параллельный пучок света с длиной волны l=500 нм. Расстояние между соседними темными интерференционными полосами в отраженном свете b=0,5 мм. Определить угол a между поверхностями клина. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин, n=1,6.

 

Тест № 21

1. Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса.

2. Формула Релея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа. Гипотеза Планка. Фотоны.

3. Пучок монохроматических (l=0,6 мкм) световых волн падает под углом a=30⁰ на находящуюся в воздухе мыльную пленку (n=1,3). При какой наименьшей толщине d пленки отраженные световые волны будут максимально ослаблены интерференцией? максимально усилены?

 

Тест № 22

1. Поляризация при отражении и преломлении. Закон Брюстера.

2. Законы теплового излучения: Стефана-Больцмана, смещения Вина.

3. На лист белой бумаги площадью S=20ґ30 см² перпендикулярно к поверхности падает световой поток Ф=120 лм. Найти освещенность E, светимость R и яркость B бумажного листа, если коэффициент отражения r=0,75.

 

Тест № 23

1. Двойное лучепреломление. Интерференция поляризованного света.

2. Закон Кирхгофа.

3. Лампочка, потребляющая мощность P=75 Вт, создает на расстоянии r=3 м при нормальном падении лучей освещенность E=8 лк. Определить удельную мощность p лампочки (в ваттах на канделу) и световую отдачу h лампочки (в люменах на ватт).

 

Тест № 24

1. Искусственная анизотропия. Вращение плоскости поляризации оптически активными средами.

2. Тепловое излучение и его характеристики.

3. Луч падает на плоскую стеклянную пластинку толщиной 3 см под углом 70^о. Определить смещение луча внутри пластинки.

 

Тест № 25

1. Дисперсия света. Электронная теория дисперсии.

2. Волновая функция и ее статистическое толкование. Квантование энергии и момента импульса.

3. Экран находится на расстоянии 100 см от свечи. Помещая между свечой и экраном собирающую тонкую линзу, можно получить изображение свечи на экране при двух положениях линзы, отстоящих на расстоянии 20 см. Во сколько раз отличаются размеры изображений свечи?