Контрольная работа №2 на тему "Молекулярная физика и термодинамика. Оптика. Квантовая, атомная и ядерная физика."

1.Газообразный водород, находившийся при температуре t = 20 C и давлении p = 105Па в закрытом сосуде объёмом V = 5 л, охладили на ΔТ = 55 К. Найти приращение внутренней энергии газа и количество отданного им тепла.

Дано:

Р1 = 105 Па

Т1 = 275,15 К

V = 5 м3

R = 8,3144

Найти: разность U, Qотвода

Решение:

Найдем количество молей газообразного водорода в сосуде из уравнения Клайперона...

...

2. Масса m = 10 г кислорода нагревается от температуры t1 = 500 C до температуры t2 = 1500 C. Найти изменение ΔS энтропии, если нагревание происходит изобарически.

Дано:

m=10 г = 10 кг

Найти:

ΔS – ?

Решение

Из уравнения Менделеева-Клайперона...

...

3. Между стеклянной пластинкой и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Каков ее показатель преломления, если при наблюдении в отраженном свете для = 600 нм радиус десятого темного кольца Ньютона r10 = 2,1 мм? Радиус кривизны линзы R = 1 м. Известно, что n < nст.

Дано:

m=10

Найти: n

Решение

Найдем оптическую разность хода . Так как при отражении от границы жидкость-стекло фаза меняется на (потеря полуволны), а при отражении от границы стекло-жидкость фаза не меняется, то оптическая разность хода равна: , где n – показатель преломления жидкости, расстояние между линзой и плоскостью для m-го кольца. Для того чтобы кольцо было темным необходимо чтобы , то есть при толщине Радиус rm m-го кольца определяется из треугольника Откуда а, следовательно,

Подставляем значения...

...

4. На щель шириной а=0,05 мм падает нормально, монохроматический свет ( =0,6мкм). Определить угол между первоначальным направлением пучка света и направлением на четвертую темную дифракционную полосу.

...

5. Естественный свет проходит через два николя, поставленные так, что угол между их плоскостями пропускания равен . Оба николя поглощают 8% падающего на них света. Оказалось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора (из второго николя), равна 9% интенсивности естественного света, падающего на первый николь. Чему равен угол ?

...

6. Абсолютно чёрное тело имеет температуру T1 = 500 К. Какова будет температура T2 тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в n = 5 раз.

...

7.На поверхность металла падает монохроматический свет с длинной волны λ=0,08 мкм. Красная граница фотоэффекта λ0=0,3 мкм. Найти значение задерживающей разности потенциалов UЗ, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

...

8.В результате эффекта Комптона на свободном электроне фотон был рассеян на угол π/3. Энергия фотона до рассеяния была ε1 = 0,59МэВ. Определить длину волны рассеянного фотона.

...

9.Электрон обладает кинетической энергией Т = 1,02 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если его кинетическая энергия уменьшится вдвое?

...

10. У какого водородоподобного иона разность длин волн между головными линиями серий Бальмера и Лаймана равна 59,3нм?

Найти: Z – ?

...

11.Активность А некоторого изотопа за время t = 10 суток уменьшилась на 20 %. Определить период полураспада этого изотопа.

...

12.Определите удельную энергию связи для ядра .

...