Подготовка к ЕГЭ

27. Электродинамика, квантовая физика (расчетная задача)

Плоская монохроматическая световая волна с частотой 8,0⋅1014 Гц падает

Демонстрационный вариант ЕГЭ 2019 г.  – задание №27. Лазер излучает в импульсе 1019 световых квантов. Средняя мощность импульса лазера 1100 Вт при длительности вспышки 3⋅10−3 с. Определите длину волны излучения лазера. Ответ выразите в микрометрах.

Ответ: ___________________________ мкм.

Ответ: 0.6


Демонстрационный вариант ЕГЭ 2018 г.  – задание №27. Плоская монохроматическая световая волна с частотой 8,0⋅1014 Гц падает по нормали на дифракционную решётку. Параллельно решётке позади неё размещена собирающая линза с фокусным расстоянием 21 см.

Дифракционная картина наблюдается на экране в задней фокальной плоскости линзы. Расстояние между её главными максимумами 1-го и 2-го порядков равно 18 мм. Найдите период решётки. Ответ выразите в микрометрах (мкм), округлив до десятых. Считать для малых углов (ϕ << 1 в радианах) tgϕ ≈ sinϕ ≈ ϕ.
Ответ: ___________________________ мкм.

Решение:

 

Ответ: 4,4


Демонстрационный вариант ЕГЭ 2017 г.  – задание №26

Пороговая чувствительность сетчатки человеческого глаза к видимому свету составляет 1,65·10–18 Вт, при этом на сетчатку глаза ежесекундно попадает 5 фотонов. Определите, какой длине волны это соответствует.

Решение:

При мощ­но­сти света 1,65 · 10–18 Вт еже­се­кунд­но на сет­чат­ке пе­ре­даётся 1,65 · 10–18 Дж энер­гии. Эта энер­гия пе­ре­но­сит­ся пятью фо­то­на­ми, зна­чит, энер­гия од­но­го фо­то­на равна  Дж, а зна­чит, длина волны равна: 

Ответ: 600


Демонстрационный вариант ЕГЭ 2016 г.  – задание №27

На дифракционную решётку, имеющую 100 штрихов на 1 мм, перпендикулярно её поверхности падает луч света, длина волны которого 650 нм. Каков максимальный порядок дифракционного максимума, доступного для наблюдения?

Решение:

Вспомним, что свет как волна, проходя через дифракционную решетку, сначала подвергается дифракции (огибание препятствия волной), а затем, интерференции (когда два гребня волны складываются и становятся еще больше, а если гребень встречается с впадиной, то волны уничтожают друг друга).

Сама по себе дифракционная решетка состоит из набора прозрачных и непрозрачных для света полос, которые чередуются между собой. Пара прозрачной и непрозрачной полос образуют период решетки d, который можно найти как отношение длины решетки на число штрихов. В нашем случае .

Когда параллельные лучи света попадают на дифракционную решетку, то при интерференции получается один максимум нулевого порядка , два симметричных от него максимума первого порядка , два – второго порядка, два – третьего порядка и т д.

Известна формула дифракционной решетки: , где  — число максимумов;  — угол, под которым виден максимум n-го порядка;  — длина волны. Учитывая, что самый далекий от центра максимум виден под углом в 90 градусов, то получаем 

Подставляя числовые значения, имеем 

Ответ: 15

Exit mobile version