Физика примеры решения задач

Физика
  • Основные типы связей в твердых телах
  • Внутренняя структура твердых тел
  • Обратная решетка
  • Дифракция в кристаллах
  • Упругие свойства кристаллов
  • Динамика решетки
  • Тепловые свойства твердых тел
  • Электроны в металлах.
  • Зонная теория твердых тел
  • Дефекты кристаллической решетки
  • Раздел «Кинематика»
  • Раздел «Динамика»
  • Механические колебания и волны. Акустика
  • Уравнение движения материальной точки
  • Молекулярная физика и термодинамика.
  • Раздел. «Электростатика»
  • Раздел «Постоянный ток»
  • Раздел «Переменный ток»
  • Электрическое поле
  • Элементы атомной и ядерной физики
  • Взаимодействие света с веществом.
  • Основные физические константы в СИ
  • Раздел «Взаимодействие света с веществом. Люминесценция.»

    Задача № 1

     Определить концентрацию С сахарного раствора, если при прохождении света через трубку с этим раствором длиной l = 20 см плоскость поляризации света поворачивается на угол  =10°. Удельное вращение сахара в растворе [а] =0,6 град/(дм  . проц.).

    Дано: l = 20 см=2дм=0,2 м

      =10°

     [а] =0,6 град/(дм . проц.).

    -----------------------------

      Найти: С - ? Решение.

    Концентрацию раствора определим из формулы

      (1),

    выражающей угол поворота плоскости поляризации. 

    Из этой' формулы получим

     . (2)

    Выпишем числовые значения и вычислим  =10°; [a] = 0,6) град/(дм . проц.); l =20 см =2 дм;

    .

    Задача № 2

     Максимум энергии излучения абсолютно черного тела при некоторой температуре приходится на длину волны  = 1 мкм. Вычислить излучательную способность (энергетическую светимость) R тела при этой температуре и энергию W, излучаемую с площади S = 300 см2 поверхности тела за время t =1 мин.

    Дано:   = 1 мкм=10-вм.

    S = 300 см2 = 3 . 10-2 м2

    t =1 мин=60 с

    -----------------------------

      Найти: R -? W -? Решение.

    Излучательная способность абсолютно черного тела определяется по формуле закона Стефана — Больцмана: 

    ,  (1)

    где  - постоянная Стефана — Больцмана; Т — абсолютная температура тела. Абсолютную температуру определим из закона смещения Вина:

    откуда 

      , (2)

    где   - длина волны, на которую приходится максимум излучения при температуре Т;  - постоянная Вина.

    Подставив выражение для Т из (2) в (1), получим

      . (3)

    Выпишем числовые значения в СИ:  = 5,67 .10-8 Вт/(м2. К4); b=2,8 . 10-3м . К; =1 мкм=10-вм. 

       3,95 . 10 6 Вт/м2

     Энергия W, излучаемая с площади S поверхности тела за время t , равна

    W= R . S . t

    Подставим численные значения, получим 

    W=3,95 . 10 6 . 3 . 10-2..60 = 711 . 104 Дж

    Задача № 3

      При прохождении через кювету с окрашенным раствором лекарственного вещества интенсивность света уменьшилась на 18%. Определить показатель поглощения раствора.

    Дано:

    -----------------------------

      Найти: 

     Решение.

     В соответствии с законом Бугера интенсивность света, прошедшего через слой вещества толщиной d, уменьшается по экспоненциальному закону:

    J1 = J0 e-kd,

     где - показатель поглощения вещества.

     Отсюда . Логарифмируя, получим:

     . Отсюда .

    По условии. задачи  Преобразуя, получим:

     

    Физика - лекции, конспекты, примеры решения задач