Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
15487. Как влияет на дифракцию Фраунгофера от одной щели увеличение длины волны и ширины щели?
15488. Солнечный свет падает на одиночную щель шириной 104А. Дайте качественное описание получающейся при этом дифракционной картины.
15489. На рисунке лучи r1 и r3 находятся в фазе так же, как r2 и r4. Почему в таком случае в точке Р будет ожидаться скорее дифракционный минимум, чем максимум?
15490. Сказываются ли дифракционные явления на изображениях, даваемых плоскими и сферическими зеркалами?
15491. Если бы нам пришлось обобщить анализ свойств линз, оставаясь в области геометрической оптики, но не ограничиваясь параксиальными лучами и тонкими линзами, то столкнулись бы мы здесь с явлениями дифракции? Дайте аргументированный ответ.
15492. Установите тщательное различие между явлениями интерференции и дифракции в опыте Юнга с двумя щелями. В чем сходны оба явления и в чем они разнятся между собой?
15493. Дана фотография спектра, на которой отмечены длины волн спектральных линий Li и их угловые расстояния Qi. Можете ли вы указать, получена эта фотография с помощью дифракционной решетки или с помощью призмы? Какую информацию о призме или о решетке вы могли бы собрать после изучения фотографии?
15494. Примите границы видимого спектра равными 4300 А и 6800 А. Возможно ли рассчитать такую дифракционную решетку, где при нормальном падении света спектр 2-го порядка уже немного перекрывал бы спектр 1-го порядка?
15495. Почему штрихи на дифракционной решетке должны быть тесно расположены друг к другу? Почему их должно быть большое число?
15496. Соотношение R = kN наводит на мысль, что разрешающая способность может быть сделана сколь угодно большой путем выбора произвольно большого порядка спектра k. Рассмотрите это соображение.
15497. Покажите, что при заданной длине волны и заданном угле дифракции разрешающая способность решетки зависит только от ее ширины.
15498. Согласно соотношению dQk = L/NdcosQk главные дифракционные максимумы становятся тем шире, чем выше порядковый номер спектра k, т.е. чем больше Qk. Согласно же равенству R = kN разрешающая способность тем больше, чем выше порядок спектра k. Объясните этот явный парадокс.
15499. Может ли длина волны рентгеновых лучей, падающих на заданное семейство плоскостей в кристалле, быть слишком большой или слишком малой для образования дифрагированного пучка лучей?
15500. Если предоставить параллельному пучку рентгеновых лучей длины волны L падать на произвольно ориентированный кристалл какого-либо вещества, то, вообще говоря, интенсивных дифрагированных пучков лучей не возникнет. Такие пучки появятся: 1) если пучок рентгеновых лучей состоит предпочтительно из непрерывно распределенных по длинам волн, а не представляет одиночную длину волны; 2) если образец представляет собой не целый кристалл, а порошок из мелких кристалликов. Дайте пояснения.
15501. Как вы стали бы измерять дисперсию D и разрешающую способность R призм или дифракционной решетки спектрографа?
15502. Почему защитные стекла, сделанные из поляризующих материалов, имеют явные преимущества по сравнению со стеклами, действие которых зависит просто от поглощения света?
15503. Естественный свет падает на две поляризационные пластинки, ориентированные так, что свет не пропускается совсем. Если между этими пластинками поместить третью пластинку также из поляризующего материала, то будет ли свет пропускаться?
15504. Будет ли иметь место поляризация света при отражении, если свет падает на границу раздела двух сред со стороны среды с большим показателем преломления, например при переходе из стекла в воздух?
15505. а) Является ли оптическая ось двоякопреломляющего кристалла определенной линией или это только направление в пространстве? б) Обладает ли оптическая ось направленностью наподобие стрелы? в) Что можно оказать о характеристическом направлении поляризационной пластинки?
15506. Укажите способ, как распознать направление поляризации в листе поляроида.
15507. Относительно льда в таблицах можно найти следующие данные: n0 = 1,309; ne = 1,313; ne—n0 = +0,004. Но если лед есть вещество двоякопреломляющее, то почему мы не видим двойного изображения предметов при визировании их через ледяной куб?
15508. Можно ли усмотреть из приведенной таблицы, что пластинка в четверть волны, изготовленная из известкового шпата, будет толще такой же пластинки из кварца?
15509. Будет ли скорость распространения необыкновенного луча в двоякопреломляющем кристалле всегда определяться отношением c/n0?
15510. На рисунке изображены фронты волны при нормальном падении луча (i = 0) на двоякопреломляющий кристалл при различных направлениях главной оси 1 кристалла. Дайте качественное описание того, что произойдет с лучами о и е, если световой луч падает на кристалл под углом i = / = 0. Предположите, что в любом из разбираемых случаев падающий луч остается в плоскости чертежа.
15511. Укажите способ определения направления оптической оси для пластинки в четверть волны.
15512. Пусть плоско-поляризованный свет падает на пластинку в четверть волны так, что плоскость световых колебаний составляет с пластинкой углы: а) a = 0°; б) a = 90°; в) 0°<a<90°. Опишите характер прошедшего через пластинку света.
15513. Каково будет действие пластинки в полволны: а) на линейно-поляризованный свет, плоскость поляризации которого составляет угол 45° с оптической осью пластинки; б) на свет, поляризованный по кругу; в) на естественный свет?
15514. Пусть дан диск, который может быть: а) сделан из обыкновенного стекла; б) поляризационной пластинкой; в) пластинкой в четверть волны и, наконец, г) пластинкой в полволны. Как можно распознать перечисленные свойства диска?
15515. Может ли плоско-поляризованный луч быть представлен как сумма двух лучей, поляризованных по кругу в противоположных направлениях? Как повлияет изменение фазы одной из компонент, поляризованной по кругу, на результирующий луч?
15516. Могут ли быть поляризованными по кругу: а) луч радара; б) звуковая волна в воздухе?
15517. Параллельный пучок света поглощается телом, поставленным на его пути. При каких условиях этому телу могут быть переданы лучом количество движения и момент количества движения?
15518. Бели смотреть через поляризационную пластинку на ясное небо, то при поворачивании пластинки интенсивность пропущенного пластинкой света изменяется вдвое. Если же через пластинку рассматривать облако, то указанное явление не наблюдается. Чем это объяснить?
15519. Кратер в угольной дуге светится ярче, чем сами угли. Будет ли температура кратера заметно выше температуры выпуклой поверхности раскаленного угля?
15520. Соотношение R = sT^4 выполняется в точности для всех температур абсолютно черного тела. Почему же мы не можем применять это соотношение в качестве основы для определения температуры, скажем, в 100°С?
15521. Подчиняются ли все раскаленные твердые тела закону 4-й степени температуры вида: R = ksT^4 где множитель k зависит и от материала тела, и от его температуры?
15522. Утверждают, что если смотреть внутрь полости, температура стенок которой поддерживается постоянной, то внутри нельзя рассмотреть никаких деталей. Приемлемо ли это утверждение?
15523. Как может энергия фотона выражаться формулой W = hv, колда самое присутствие в ней частоты v показывает, что свет — это волна?
15524. Почему в явлении фотоэффекта существование пороговой частоты говорит в пользу фотонной теории и против волновой?
15525. Почему фотоэлектрические измерения столь чуствительны к природе поверхности фотокатода?
15526. Действительно ли теория фотоэффекта Эйнштейна, где свет понимается как фотоны, лишает силы интерференционное толкование опыта Юнга?
15527. Перечислите и тщательно разберите допущения, сделанные Планком в связи с проблемой излучения абсолютно черного тела, Эйнштейном в связи с фотоэлектрическим эффектом и Бором в связи с проблемой водородного атома.
15528. Бели стать на точку зрения теории водородного атома Бора, то в чем заключается значение того факта, что потенциальная энергия атома отрицательна и по абсолютной величине больше кинетической энергии?
15529. Может ли водородный атом поглотить фотон, энергия которого превосходит энергию связи атома?
15530. Почему вычисление радиуса ядра атома золота дает только приближенный результат?
15531. Можно ли принципиально или практически определить поперечное сечение столкновения, если имеется только одна налетающая частица и только одна частица в качестве мишени?
15532. Проверьте тот факт, что схемы распада элементарных частиц требуют выполнения закона сохранения заряда.
15533. Ядро 92U238 разделяется на две равные части. Будут ли получившиеся таким путем ядра устойчивы или они будут радиоактивны?
15534. Как могли Дэвиссон и Джермер удостовериться в том, что пик в точке W0 = 55 эв (рис. ) был первым дифракционным пиком (k = 1) в уравнении kД = 2d sin Q?
15535. При повторении опыта Томсона по измерению удельного заряда электрона пучок электронов с энергией 10^4 эв приобретал параллельность при прохождении через щель шириной 0,5 мм. Почему этот характер движения электронов не уничтожался благодаря дифракции волны каждого электрона на этой щели?
15536. Почему волновая природа материи не выявляется в нашем повседневном опыте?
15537. Примените принцип соответствия к задаче о частице, заключенной между жесткими станками.
15538. Если главное квантовое число n для частицы, заключенной между жесткими стенками, равно единице, то какова вероятность того, что частица будет находиться в малом элементе объема у самой поверхности той или иной стенки?
15539. Стоячая волна может рассматриваться как результат суперпозиции двух бегущих волн. Приложите эту точку зрения к задаче о частице, заключенной между жесткими стенками, давая интерпретацию в терминах, соответствующих движению электрона.
15540. Почему концепция боровских орбит несовместима с принципом неопределенности?
15541. Как могут предсказания волновой механики оправдываться столь точно, если единственная информация о местонахождении электронов носит статистический характер?
15542. Приведите несколько числовых примеров, иллюстрирующих трудность обнаружения принципа неопределенности в опытах с телами, масса которых порядка одного грамма.
15543. Принцип неопределенности может быть выражен применительно к угловым величинам, например dL dф > h где dL есть неопределенность момента количества движения, а dф — неопределенность в угловой координате. Для атомных электронов момент количества движения имеет квантованные значения без какой-либо неопределенности. Что мы можем заключить по поводу неопределенности угловой координаты и законности концепции атомных орбит?
15544. Оперу слушают: зритель, сидящий в зале театра, и радиослушатель, находящийся возле приемника. Микрофон установлен в оркестре. Скорость звука v = 340 м/с. Скорость распространения радиоволн с = 3·108 м/с. На каком расстоянии s1 от оркестра должен сесть зритель, чтобы слышать звуки одновременно с радиослушателем, если последний находится на расстоянии s2 = 7500 км от театра? На каком расстоянии s4 от приемника должен сесть радиослушатель, чтобы слышать звуки одновременно со зрителем, сидящим в амфитеатре на расстоянии s3 = 30 м от оркестра?
15545. Расстояние между пунктами А и В равно s = 250 км. Одновременно из обоих пунктов навстречу друг другу выезжают два автомобиля. Автомобиль, выехавший из пункта А, движется со скоростью v1 = 60 км/ч, а выехавший из пункта В - со скоростью v2 = 40 км/ч. Построить графики зависимости пути s от времени t для каждого автомобиля. Определить по этим графикам место встречи автомобилей и время их движения до встречи.
15546. Из пункта А в пункт В через интервал времени т = 10 мин выезжает по одному автомобилю. Расстояние между А и В равно s = 60 км. Скорость каждого автомобиля v = 60 км/ч. Построить графики зависимости пути s от времени t для каждого автомобиля. Определить по этим графикам, сколько автомобилей встретит в пути пассажир, который выедет на автомобиле из пункта В в пункт А одновременно с одним из автомобилей, отправляющихся из пункта А. Автомобиль пассажира движется со скоростью v = 60 км/ч.
15547. Противотанковое орудие стреляет прямой наводкой по танку. Разрыв снаряда замечен на батарее через время t1 = 0,6 с, а звук от разрыва услышан через время t2 = 2,1 с после выстрела. Скорость звука v = 340 м/с. На каком расстоянии s от батареи находился танк? С какой горизонтальной скоростью u летел снаряд?
15548. Сколько времени пассажир, сидящий у окна поезда, идущего со скоростью v1 = 54 км/ч, будет видеть проходящий мимо него встречный поезд, скорость которого v2 = 36 км/ч, а длина I = 150 м?
15549. Пассажир электропоезда заметил, что встречный поезд, состоящий из паровоза и 10 вагонов, прошел мимо него в течение времени t = 10 с. Какова скорость электропоезда, если известно, что длина паровоза с тендером l1 = 20 м, длина вагона встречного поезда l2 = 16,5 м, расстояние между вагонами l3 = 1,5 м и оба поезда в момент встречи шли с равными по модулю скоростями?
15550. Одинаковое ли время потребуется для проезда расстояния s = 1 км на катере туда и обратно по реке (скорость течения u = 2 км/ч) и по озеру (в стоячей воде), если скорость катера относительно воды в обоих случаях v = 8 км/ч? Решить задачу аналитически и графически.
15551. Какова будет длина l пути, пройденного катером относительно воды для проезда расстояния s = 1км туда и обратно (скорость течения u = 2 км/ч), если скорость катера относительно воды v = 8 км/ч.
15552. Эскалатор метрополитена поднимает неподвижно стоящего на нем пассажира в течение времени t1 = 1 мин. По неподвижному эскалатору пассажир поднимается за время t2 = 3 мин. Сколько времени будет подниматься пассажир по движущемуся эскалатору?
15553. Катер проходит расстояние между пунктами А и В по течению реки за время t1 = 3 ч, на обратный путь он тратит время t2 = 6 ч. Сколько времени потребуется катеру для того, чтобы пройти расстояние между пунктами А и В по течению при выключенном моторе?
15554. Самолет летит из пункта А в пункт В и обратно со скоростью v = 300 км/ч относительно воздуха. Расстояние между пунктами А и В равно s = 900 км. Сколько времени затратит самолет на весь полет, если вдоль линии полета непрерывно дует ветер со скоростью u = 60 км/ч?
15555. Два катера с различными скоростями плыли в одном направлении по течению реки. Когда они поравнялись, с одного из катеров бросили спасательный круг. Через некоторое время после этого оба катера одновременно повернули обратно и с прежними скоростями относительно воды направились к месту, где был брошен круг. Какой из катеров встретит круг раньше? Решить задачу для случаев, когда катеры до встречи плыли: а) против течения; б) навстречу друг другу.
15556. На тележке установлена труба, которая может поворачиваться в вертикальной плоскости (рис. ). Тележка движется по горизонтальной поверхности со скоростью, модуль которой u = 2 м/с. Под каким углом а к горизонту следует установить трубу, чтобы капли дождя, падающие отвесно со скоростью v = 6 м/с, двигались относительно трубы параллельно ее стенкам, не задевая их? Скорость капель вследствие сопротивления воздуха можно считать постоянной.
15557. Буер движется по гладкой горизонтальной ледяной поверхности со скоростью u. Перпендикулярно к направлению движения буера дует ветер со скоростью v = 2u. Под каким углом b к плоскости паруса установится флюгер, помещенный на мачте буера, если парус стоит под углом ф = 45° к направлению ветра?
15558. Лодка переплывает реку, отправляясь из пункта А (рис. ). Если она будет держать курс перпендикулярно к берегам, то через время t1 = 10 мин после отправления она попадет в пункт С, лежащий на расстоянии s = 120 м ниже пункта В по течению реки. Если она будет держать курс под некоторым углом а к прямой АВ (перпендикулярной к берегам) против течения, то через время t2 = 12,5 мин лодка попадет в пункт В. Найти ширину реки I,скорость лодки v относительно воды, скорость течения реки u и угол а, под которым плыла лодка во втором случае. Скорость движения лодки относительно воды одна и та же по модулю в обоих случаях.
15559. Катер курсирует между пунктами А и В, которые находятся на противоположных берегах реки (рис. ). При этом катер все время остается на прямой АВ. Расстояние между A и В равно s = 1200 м. Скорость течения реки u = 1,9 м/с. Прямая АВ составляет с направлением течения реки угол а = 60°. С какой скоростью v и под каким углом b к прямой АВ должен двигаться катер, чтобы пройти путь из пункта А в пункт В и обратно за время t = 5 мин? Угол b остается одинаковым при движении катера из пункта А в пункт В и обратно.
15560. Какую поступательную скорость имеют верхние точки обода велосипедного колеса, если велосипедист едет со скоростью v = 20 км/ч?
15561. Катушка с намотанной на ней нитью лежит на горизонтальном столе и может катиться по нему без скольжения. Внутренний радиус катушки равен r, внешний - R. С какой скоростью u и в каком направлении будет перемещаться ось катушки, если конец нити тянуть в горизонтальном направлении со скоростью v (рис. )?
15562. Катушка с намотанной на ней нитью лежит на горизонтальном столе и может катиться по нему без скольжения. Внутренний радиус катушки равен r, внешний - R. С какой скоростью u и в каком направлении будет перемещаться ось катушки, если нить сматывается с катушки (рис. )?
15563. Если два тела движутся навстречу друг другу, то расстояние между ними уменьшается на s = 16 м за время t = 10 с. Если тела с прежними по модулю скоростями движутся в одном направлении, то расстояние между ними увеличивается на s, = 3 м за время t, = 5 с. Каковы скорости v1 и v2 каждого из тел?
15564. При равноускоренном движении тело проходит в первые два равных последовательных промежутка времени, по t = 4 с каждый, пути s1 = 24 м и s2 = 64 м. Найти начальную скорость v0 и ускорение а движущегося тела.
15565. В лабораторном журнале М. В. Ломоносова приведены следующие данные о результатах измерения путей, проходимых падающими телами: «...тела, падая, проходят в первую секунду 15,5 рейнского фута, в две - 62, в три - 139,5, в четыре - 248, в пять - 387,5 рейнского фута» (1 рейнский фут = 31,39 см). Рассчитать по этим данным ускорение свободного падения g.
15566. С крыши здания высотой h = 16 м через одинаковые промежутки времени падают капли воды, причем первая ударяется о землю в тот момент, когда пятая отделяется от крыши. Найти расстояния между отдельными каплями в воздухе в момент удара первой капли о землю.
15567. Тело, вышедшее из некоторой точки О, двигалось с постоянным по модулю и направлению ускорением. Скорость его в конце пятой секунды была v0 = 1,5 м/с, в конце шестой секунды тело остановилось и затем стало двигаться обратно. Найти путь а, пройденный телом до остановки, и скорость v, с которой тело вернулось в точку О.
15568. Дан график зависимости проекции скорости от времени для некоторого движения (рис. ). Определить характер этого движения. Найти начальную скорость v0 и ускорение а. Напишите уравнение движения, т.е. уравнение зависимости проекции перемещения sх от времени t. Что происходит с движущимся телом в момент времени, соответствующий точке В? Как движется тело после этого момента?
15569. Два тела свободно падают с разных высот и достигают земли одновременно. Время падения первого тела t1 = 2 с, второго t2 = 1 с. На какой высоте h было первое тело, когда второе начало падать?
15570. Два тела падают с одной и той же высоты, одно вслед за другим через интервал времени т. Через какое время t, считая от начала падения первого тела, расстояние между телами будет равно h?
15571. В последнюю секунду свободного падения тело прошло половину своего пути. С какой высоты h и какое время t падало тело? Указать два пути решения задачи.
15572. Одно тело свободно падает из точки А с высоты Н + h, другое тело бросают вертикально вверх с начальной скоростью v0 из точки С одновременно с началом падения первого (рис. ). Какова должна быть начальная скорость v0 второго тела, чтобы тела встретились в точке В на заданной высоте h? Какова будет при этом максимальная высота hmax подъема второго тела? Рассмотреть отдельно случай Н = h.
15573. Два тела брошены вертикально вверх из одной точки одно вслед за другим через интервал времени т с одинаковыми начальными скоростями v0 Через какое время t оба тела встретятся?
15574. Аэростат поднимается с постоянной скоростью v0. К гондоле аэростата привязан на веревке груз. Как будет двигаться груз относительно земли, если веревку, на которой он подвешен, перерезать в тот момент, когда аэростат находится на высоте h0? Сколько времени груз будет падать на землю? Какая скорость v будет у него при соприкосновении с землей?
15575. На гладкую горизонтальную поверхность упругой плиты из точки А, находящейся на высоте h0, свободно падает тяжелый упругий шарик. В тот момент, когда шарик ударяется о плиту, из той же точки А начинает свободно падать второй такой же шарик. В какой момент времени t после начала падения второго шарика и на какой высоте h шарики встретятся?
15576. Два тела брошены вертикально вверх из одной точки, одно вслед за другим через интервал времени т с одинаковыми начальными скоростями v0. Найти модуль и направление скорости v второго тела относительно первого. По какому закону будет изменяться расстояние между телами? Решить задачу отдельно для случая, когда начальная скорость второго тела в два раза меньше начальной скорости первого тела.
15577. Два мотоциклиста выезжают навстречу друг другу из пунктов А и В, расстояние между которыми s = 300 м. Первый, имея начальную скорость v1 = 72 км/ч, равнозамедленно поднимается в гору из пункта А с ускорением, равным по модулю а = 2 м/с2, второй, имея начальную скорость v2 = 36 км/ч, равноускоренно спускается с горы из пункта В с таким же по модулю ускорением. Найти время t движения и расстояние s1 пройденное первым мотоциклистом до встречи. Как будет меняться со временем расстояние I между мотоциклистами? Построить график изменения расстояния между мотоциклистами с течением времени. Как определить по этому графику момент встречи мотоциклистов?
15578. Из окна железнодорожного вагона свободно падает яблоко. Будут ли равны между собой времена свободного падения яблока, вычисленные для случаев: а) вагон, неподвижен; б) вагон движется с постоянной скоростью v; в) вагон движется с постоянным ускорением а?
15579. На высоком отвесном берегу озера находится пулемет, который стреляет в горизонтальном направлении. Начальная скорость пули равна v0. Какую скорость v имеет пуля при падении в воду, если высота берега равна h?
15580. Из двух точек отвесного берега, находящихся на некоторых высотах от поверхности воды, одновременно бросают в горизонтальном направлении два тела с начальными скоростями, модули которых равны соответственно v1 = 5 м/с и v2 = 7,5 м/с. Оба тела падают в воду одновременно. Расстояние от точки падения первого тела до берега s1 = 10 м. Найти время t полета тел, высоты h1 и h2, с которых были брошены тела, и расстояние s2 от точки падения второго тела до берега.
15581. Снаряд вылетает из дальнобойной пушки с начальной скоростью v0 = 1000 м/с под углом а = 30° к горизонту. Пушка и точка падения снаряда расположены на одной горизонтали. Сколько времени снаряд находится в воздухе? На каком расстоянии s от пушки он упадет на землю?
15582. Под каким углом а к горизонту нужно бросить тело, чтобы при заданной начальной скорости дальность его полета была наибольшей?
15583. Два тела брошены с одинаковыми по модулю начальными скоростями под углами а и 90°- а к горизонту. Найти отношение наибольших высот подъема этих тел.
15584. Начальная скорость тела, брошенного под углом к горизонту, равна v0. Максимальная дальность полета равна smax. Под каким углом а к горизонту должно быть брошено тело, чтобы дальность его полета была s < smax?
15585. Полевые пушки ведут стрельбу на полигоне под углом а = 15° к горизонту. Какова наименьшая высота безопасного полета бомбардировщиков над полигоном, если начальная скорость снарядов v0 = 800 м/с?
15586. Под каким углом а к горизонту нужно направить струю воды, чтобы высота ее подъема была равна дальности падения?