Разширен тест по
Физика2- II контролно
Оптика
1. Какво е това „Геометрична оптика”?
Разред от оптиката, при която законите
разпространение на светлината се разглеждат на основата на светлинните лъчи.
2. Какво гласи принципа на Ферма
в геометричната оптика?
Светлината се разпространява по такъв път,
за преминаването на който е необходимо най-малко време.
3. Какво гласи закона за
независимост на светлините лъчи в геометричната оптика?
Действието на светлинните лъчи е независимо
едно от друго. Ефектът който се предизвиква от един светлинен лъч не зависи от
това действат ли други светлинни лъчи.
4. Какво гласи закона за
отражението в геометричната оптика?
Отразеният лъч лежи на една равнина с
падащия лъч и перпендикуляра, издигнат на границата на двете среди в точката на
падане А е равна на ъгъла на отражение А’.
А=А’
5. Какво е това относителен
показател на пречупване в геометричната оптика? Какво означават величините,
влизащи в него?
Относителния показател на пречупване е
равен на техните абсолютни показатели на пречупване. n21=n2/n1
6. Какво е това абсолютен
показател на пречупване в геометричната оптика? Какво означават величините,
влизащи в него?
Абсолютен показател на пречупване се нарича
величината n, която е числено равна на отношението
на скоростта с, и нейната фазова скорост v, в средата: n=c/v
7. Свтлинен лъч се движи в оптична среда
със скорост v=2,4.108
m/s. Определете абсолютния показател на пречупване на средата.
n = c/v = 3.108/2,4.108
= 1,25
8. Светлинен лъч се движи в
оптична среда с абсолютен показател на пречупване n=1.2. Определете
скоростта на движение на лъча в тази среда.
n = c/v v = c/n = 3.108/1,2 = 2,5.108
9. Какво гласи закона
запречупването в геометричната оптика?
Падащият лъч, пречупеният лъч и
перпендикулярът, построен от границата на двете среди в точката на падането,
лежат една равнина. sin n1/ sin n2 = n21
10. Какво е това „пълно вътрешно
отражение” в геометричната оптика и на колко е равен граничния ъгъл?
Явлението пълно вътрешно отражение се
появява при падане на светлина от среда оптически по-плътна в среда с по-малка
оптическа плътност. Граничният ъгъл е равен на π/2
11. Какво е това „граничен ъгъл
на пречупване” в геометричната оптика?
Ако лъчът се разпостранява от оптично по-плътна среда в среда с
по-малка оптична плътност (n1 > n2),
пречупения лъч ще бъде по-голям от падащия. С увеличаване на падащия,
пречупения расте докато при някакъв ъгъл, ъгъла стане равен на π/2, тоест
граничен ъгъл.
12. Светлинен лъч се движи в
среда с абсолютен показател на пречупване n1= 1.25 и пада на границата на две среди под ъгъл i1=300 . Под
какъв ъгъл ще се отрази този лъч, ако абсолютия показател на пречупване на
втората среда е n2= 2.5?
sin i2.n1 = n2. sin i1 sin i2
= n2.sin i1/n1 = 0,83
13. Светлинен лъч се движи в
среда с абсолютен показател на пречупване n1= 5 и
пада на границата на две среди под ъгъл i1=300 . Под какъв ъгъл ще се
пречупи този лъч, ако абсолютия показател на пречупване на втората среда е n2= 1.25?
sin i2.n1 = n2. sin i1 sin i2 = n2.sin i1/n1
= 0,25
14. Светлинен лъч се движи в
среда с абсолютен показател на пречупване n1= 2.5 и
пада на границата на две среди под ъгъл i1=300 . Какъв е граничния ъгъл на
пречупване на този лъч, ако абсолютия показател на пречупване на втората среда
е n2= 1.25? sin ip = 0,5 ip
= 30̊
15. Светлинен лъч се движи в
среда с абсолютен показател на пречупване n1= 2.5 и
пада на границата на две среди под ъгъл i1=450. Абсолютия показател на пречупване на втората среда е n2= 1.25. Ще имали явлението „пълно вътрешно отражение”
и защо?
16. Светлинен лъч се движи в
среда с абсолютен показател на пречупване n1= 1.25 и
пада на границата на две среди под ъгъл i1=450. Абсолютия показател на пречупване на втората среда е n2= 2.5. Ще имали явлението „пълно вътрешно отражение” и защо?
17. Четири светлинни лъча се
движат в среда с абсолютен показател на пречупване n1= 2.5 и падат
на границата на две среди под съответните ъгъли: a) i1=250; б) i2=280; в) i3=350; г) i4=450. Абсолютия показател
на пречупване на втората среда е n2= 1.25. За кои лъчи (а,б,в или г) ще има явлението „пълно вътрешно отражение” и защо?
18. Четири светлинни лъча се
движат в среда с абсолютен показател на пречупване n1= 2.5 и падат
на границата на две среди под съответните ъгъли: a) i1=250; б) i2=280; в) i3=350; г) i4=450. Абсолютия показател
на пречупване на втората среда е n2= 1.25. За кои лъчи (а,б,в или г) няма да има
явлението „пълно вътрешно отражение” и защо?
Вълнови свойства на
светлината
19.Какво е това „кохерентност на
светлината”?
Съгласувано протичане във времето и
пространството на няколко колебливи и вълнови процеса.
20. Какво е това „интерференция
на светлината”?
Явлението при което се извършва наслагване
на две или повече кохерентни светлинни вълни с последващопространствено
преразпределение на светлинния поток, като в едни точки възниква максимум, а в
други минимъм на интензивност.
21. Кое е условието за получаване
на интерферентен максимум на два светлинни лъча, движещи се в едно направление?
Интерферентен максимум се получава, когато разликата в пътищата Δ r на двете вълни е равна на четно
число 2 k половини
от дължината на вълната λ :
x max = 2 k λ 2 . D d
22. Кое е условието за получаване
на интерферентен минимумна два светлинни лъча, движещи се в едно направление?
Интерферентен минимум се получава
,когато разликата в пътищата Δ r на
двете светлинни вълни е равна на нечетно число 2 k + 1 половини от дължината на вълната λ ,
т.е.:
x min = ( 2 k + 1 ) λ 2 . D d .
23.Какво е това ширина на
интерферентната ивица и на колко е равна тя?
Разстоянието между два съседни интерфери1ни
минимума(максимума).
24. Какво е това „оптичен път”?
Разделяне и последващо събиране на светлинн
лъчи, идващи от един източник. L*=S
25. Какво е това „дифракция на
светлиата”?
Отклонение на
светлинните вълни от праволинейното разпространение в еднородна среда при
преминаване край преграда.
26. Какво гласи принципа на
Хюйгенс-Френел?
Всяка точка, до която
е достигнала вълна става център на вторични вълни, които се разпостраняват във
всички посоки. Обвивката им дава положението на вълновия фронт в следващият
момент.
27. Какво представляват зоните на
Френел при сферичните вълни и как те се получават?
28. Какво е това дифракция на
Френел на кръгъл отвор. Разгледайте само случая с четен брой зони на Френел.
А=A1/2 – Аn/2 Ако броя е четен ще има отслабване на светлината.
29. Какво е това дифракция на
Френел на кръгъл отвор. Разгледайте само случая с нечетен брой зони на Френел.
А=A1/2 +Аn/2 Ако броя е нечетен ще има усилване на светлината.
30. Какво е това дифракция на
Френел на кръгъл диск. Разгледайте само случая с четен брой зони на Френел. А=Аn+1- An+2+An+3…;
31. Какво е това дифракция на
Френел на кръгъл диск. Разгледайте само случая с нечетен брой зони на Френел. A=An+1/2+( Аn+1/2- An+2+An+3/2)
+An+3/2…;
32.Какво е това дифракция на
Фраунхофер на един процеп. Разгледайте само случая с четен брой зoни на Френел. asinȹ=2nƛ/2 , n=±1,±2,…
33. Какво е това
дифракция на Фраунхофер на един процеп. Разгледайте само случая с нечетен брой
зони на Френел. asinȹ=(2n+1)ƛ/2
, n=±1,±2,…
34. Какво е това „поляризация на
светлината”?
Светлина, при която има
преимуществено трептене в пространството на светлинния вектор се нарича
поляризирана.
37. Какво е това „линейно
поляризирана светлина”? Начертайте как изглежда тя?
Светлина, при която
светлиння вектор трепти само с едно направление, се нарича линейно
поляризирана.
38. Опишете какво представлява
закона на Малюс.
I=I0.cos2α – I и I0 са
съответно интензитет на падналата светлина и преминалата светлина през
анализатора, ъгъл α е между оптичните оси н двете пластини.
39. Коя от следващите формули
описва закона на Малюс при дифракция на светлината: а) I=I0.cos3α; б) I=I0.cos2α;в) I=I0.cosα;г) I=0,5.I0.cos2α.
40.Опишете какво представлява
закона (ъгъла) на Брюстер при поляризация на светлината при отражение и
пречупване на границата на два диелектрика.
Степента на поляризация на отразения и пречупения лъч
зависи от ъгъла на падане и показателя на пречупване на двете среди.При ъгъл на
падане/ъгъл на Брюстер/ : tgib = n21 ,където n21
е показателя на пречупване на втората среда относително първата.
41. Светлинен лъч пада на
границата на две среди под ъгъл на Брюстер. Кое от следните твърдения е вярно;
а) отразения лъч е изцяло поляризиран, пречупения лъч е изцяло поляризиран;
б) отразения лъч е изцяло поляризиран, пречупения лъч е максимално
поляризиран;
в) отразения лъч е частично поляризиран, пречупения лъч е изцяло
поляризиран;
г) отразения лъч е частично поляризиран, пречупения лъч е
частично поляризиран.
42. Светлинен лъч пада на
границата на две среди под ъгъл на Брюстер. Какъв е ъгъла между отразения и
пречупения лъч: а) 300; б) 450; в) 600; г)900.
43. При поляризация на светлинен
лъч на границата на две среди коя от следните зависимости е закона (ъгъла) на
Брюстер: а) I=I0.cos2α; б) tgiB=n21; в) n1.sini1=n2.sini2; г) siniB=n21.
Топлинно излъчване
44.Какво е това спектрална
плътност на излъчвателната светимост на веществата? Кои са величините,
определящи това понятие?
Rυ,T=dWизл υ,υ+dυ/dυ dWизл υ,υ+dυ – енергията на
електромагнитното излъчване, изпускано за единица време от единица площ в
честотния интервал υ,υ+dυ Единицата за спектрална плътност на
енергети1еската светимост е J/m2s
45. Какво е това спектрална
поглъчателна способност на веществата? От какви величини се определя?
Aυ,T=dWпог
υ,υ+dυ/ dW υ,υ+dυ Величината показва каква част от падащата на тялото
енергия dW υ,υ+dυ за единица време
и на единица площ се поглъща от тялото dWпог υ,υ+dυ. Величината Aυ,T е безразмерна.
46. Какво е това „абсолютно черно
тяло”?
Тяло, което поглъща
изцяло падащото излъчване при всяка температура независимо от честотата,
поляризацията и направлението на разпространение.
47. За абсолютно черното тяло спектралната поглъщателна способност Aυ,T e е равна на:
а) 0.5; б) 1;
в) 0 ; г) π.
48. Какво гласи законът на Кирхов
при топлинното излъчване на телата? Кои са величините, влизащи в този закон?
Отношението между
спектралната плътност на енергетическата светимост и спектрална поглъщателна
способност не зависи от природата на телата, то се явява универсална функция на
честотата и температурата на всички тела.
Rv,t/Av,t=rv,t
49. Формулата при топлинното излъчване на телата показва: а) закона на
Вин;б) закона на Релей и Джинс; в) закон
на Кирхов; г) закон на Планк.
50. Дефинирайте закона на Стефсан
–Болцман при топлинното излъчване на телата. Кои са величините, влизащи в него?
Re=ϭT4
51. Формулата
при топлинното излъчване на телата показва: а) закона на
Вин;б) закона на Релей и Джинс;
в) закон
на Стефан-Бoлцман; г) закон на Планк.
52. Дефинирайте закона на
отместването на Вин при топлинното излъчване на телата. Кои са величините,
влизащи в него?
53. Формулата при топлинното излъчване на телата показва: а) закона на отместването Вин;б) закона
на Релей и Джинс; в) закон на Стефан-Болцман; г) закон на Планк.
54. Начертейте за две температури
качествената графика на спектралната плътност на енергетическата светимост на
абсолютно черното тяло
55. Формулата
при топлинното
излъчване на телата показва:
а) закона
на Вин;б) закона на Релей и Джинс; в) закон на Стефан-Болцман; г) закон на
Планк.
56. Формулата при топлинното
излъчване на телата показва: а) закона на Вин;б) закона на Релей и Джинс; в) закон на Стефан-Болцман; г) закон на
Планк.
57. Формулата при топлинното
излъчване на телата показва: а) закона на Вин;б) закона на Релей и Джинс; в)
закон на Стефан-Болцман; г) закон на
Планк.
Външен фотоефект
58. Дефинирайте понятието „външен
фотоефект”.
Това е явление при което в
резултат на облъчването на металите със светлина от повърхостта им се отделят
електрони.
59. Кои са законите на външния
фотоефект?
1: Броят на отделените електрони е пропорционален на светлинния поток
падащ върху облъчената повърхност.
2: Скоростта на фотоелектроните не зависи от интензитета на лъчението.
3: Фотоелекта е безинерционно явление.
60. Формулирайте хипотезата на
Айнщайн, свързана с външния фотоефект.
Електромагнитното
лъчение освен вълнов има и корпускулярен характер.
61. Масата на фотона в покой е:
а) 1; б) π; в); г) 0.
62. Масата на фотона в движение
е: а) 1; б) π; в); г) 0.
63. Напишете уравнението на
Айнщайн за външния фотоефект. Кои са величините, влизащи в него? Е=h.f=hc/lambda
hf - енергия получена от
електрона
А и А1 –
отделена работа
Кинетичн енергия на
отделения от повърхността на метала електрон.
64. Опишете накратко опита на
Миликан (лабораторно упражнение № 18) за експерименталното потвърждение на
уравнението на Айнщайн за външния фотоефект и определяне на константата на
Планк.
Елементи на
квантовата механика
65. Каква е хипотезата на де
Брой?
Освен фотоните, електроните и
всички други частици на материята имат както корпускулярни, така и вълнови
свойства.
66. Опишете накратко опита на
Девисон и Джемер (1927 г.) за експерименталното потвърждаване на хипотезата на
де Бройл.
Сноп електрони,
разсейващи се от естествената дифракционна решетка, на кристала на никела, дава
отчетлива дифракционна картина.
67. Какъв е вероятностния смисъл
на вълните на де Бройл?
Квадратът на
амплитудата на вълните на де Бройл в дадена точка се явява мярка за
вероятността на частицата да се забележи в тази точка.
68. Как е определена вълновата
функция (пси функция Ψ)?
Вероятността на това,
че частиците се намират в елементарния обем е пропоционална квадрата на
вълновата функция и елементарния обем.
69. Какви са ограниченията
(свойствата) на вълновата функция?
1: Трябва да бъде бъде
крайна
2: Трябва да бъде
еднозначна
3: Трябва да бъде
непрекъсната
4: Принцип на
суперпозицията
70. Какво гласи съотношението на
неопределеност на Хайзенберг?
Микрочастицата не може
да има едновременно определена координата (x,y,z) и
определена съответна проекция на импулса (px,py,pz)
Уравнение на Шрьодингер
71. Запишете стационарното
уравнение на Шрьодингер. Кои са величините, влизащи в него?
Δѱ+2m/h2(E-U)ѱ=0
h- маса на частицата; Δ-оператор на Лаплас; U(x,y,z,t)-потенциална ф-я на частицата в
силово поле, в което тя се движи;
Ψ-търсената вълнова ф-я на частицата
72. Какво описва уравнението на
Шрьодингер? Движение
на частиците в силово поле.
73. Запишете стационарното
уравнение на Шрьодингер в случай на потенциална яма с безкрайно високи стени.
Кои са величините, влизащи в него?
74. Фомулата :
а) собствени стойности на
стационарно уравнение на Шрьодингер в случай на Фомулата;
б) собствени функции на стационарно уравнение на Шрьодингер в случай на
потенциална яма с безкрайно високи стени;
в) собствени стойности на стационарно уравнение
на Шрьодингер в случай на свободна частица;
г) собствени функции на стационарно уравнение на
Шрьодингер в случай на свободна частица.
75. Фомулата :
а) собствени стойности на стационарно уравнение на Шрьодингер в случай
на потенциална яма с безкрайно високи стени;
б) обствени функции на
стационарно уравнение на Шрьодингер в случай на потенциална яма с безкрайно
високи стени;
в) собствени стойности на стационарно уравнение
на Шрьодингер в случай на свободна частица;
г) собствени функции на стационарно уравнение на
Шрьодингер в случай на свободна частица.
76. Начертайте графиките на вълновата функция и квадрата на
амплитудата и за частица в потенциална яма с безкрайно високи стени при
квантови числа 1,2 и3.
77. Къде е най-вероятно да се
намира за частица в потенциална яма с безкрайно високи стени при квантово число
n=1( n=2, n=3)? Обосновете твърдението си
с чертеж.
При n=2 частицата не може да се намира в
средата на ямата,като с еднаква вероятност може да се намира в левия и десния й
край.
77. Енергията на квантов хармоничен
осцилатор: а) има непрекъснат спектър; б) може да се изменя произволно; в) може
да бъде равна на нула; г) не може да
бъде равна на нула.
78. Енергията на квантов
хармоничен осцилатор: а) има непрекъснат спектър; б) може да се изменя
произволно; в) може да бъде равна на нула; г)
има само дискретен спектър.
79. Частица в потенциална яма с
безкрайно високи стени: а) има произволна енергия; б) може да напусне ямата; в)
движи се с нулева скорост; г) има
квантувана енергия.
80. Какво гласи принципа на
съответствието на Бор
При големи квантови числа
законите на квантовата механика преминават в закони на класическата физика.