Самостоятельная работа Давление света. Условия квантования обрит (задачи повышенного уровня) 11 класс профильной школы

ВАРИАНТ 1
Мощность излучения лазерной указки с длиной волны
· = 600 нм равна P = 2 мВт. Определите число фотонов, излучаемых указкой за 1 с.

Атом позитрония состоит из электрона и позитрона, обращающихся вокруг их общего неподвижного центра масс. Позитрон имеет массу, равную массе электрона, и заряд, противоположный заряду электрона. Для орбиты движения частиц с минимальным радиусом выполняется условие квантования
·rp = h, где r – радиус орбиты, р – импульс электрона или позитрона, h – постоянная Планка. Найдите радиус этой орбиты.


Источник в монохроматическом пучке параллельных лучей за время
·t = 8·10–4 с излучает N = 5·1014 фотонов. Лучи падают по нормали на площадку S = 0,7 см2 и создают давление P = 1,5·10–5 Па. При этом 40% фотонов отражается, а 60% поглощается. Определите длину волны излучения.


ВАРИАНТ 2
Мощность излучения лазерной указки с длиной волны
· = 500 нм равна 1 мВт. Определите время, за которое лазерная указка излучает N = 5·1015 фотонов.

Атом мюония состоит из неподвижного протона и отрицательно заряженного мюона массой m( = 206me, где me – масса электрона, и зарядом, равным заряду электрона е. Для ближайшей к протону орбиты мюона выполняется условие квантования 2(rp = h, где r – радиус орбиты, р – импульс мюона, h – постоянная Планка. Найдите радиус этой орбиты


Для разгона космических аппаратов и коррекции их орбит предложено использовать солнечный парус – скрепленный с аппаратом легкий экран большой площади из тонкой пленки, которая зеркально отражает солнечный свет. Рассчитайте массу космического аппарата, снабженного парусом в виде квадрата размером 100 м х 100 м, которому давление солнечного ветра сообщает ускорение 10-4g. Мощность W солнечного излучения, падающего на 1 м2 поверхности, перпендикулярной солнечным лучам, составляет 1370 Вт/м2.



ВАРИАНТ 3
Число фотонов, излучаемых лазерной указкой за t = 5 с, N = 6·1016. Длина волны излучения указки равна
· = 600 нм. Определите мощность P излучения указки.

Атом мюония состоит из неподвижного протона и отрицательно заряженного мюона массой m
· = 206me, где me – масса электрона, и зарядом, равным заряду электрона е. Для ближайшей к протону орбиты мюона выполняется условие квантования 2
·rp = h, где r – радиус орбиты, р – импульс мюона, h – постоянная Планка. Найдите импульс мюона на этой орбите.

Лазер излучает в импульсе N = 8·1015 фотонов. Длительность вспышки
·t = 5,5·10–4 с, частота излучения лазера
·= 6·1014 Гц. Параллельные лучи падают по нормали на площадку S = 88 мм2. При этом 30% фотонов отражается, а 70% поглощается. Определите давление излучения на площадку.


ВАРИАНТ 4
Число фотонов, излучаемых лазерной указкой мощностью P = 2 мВт за 1 с, равно 4·1015. Определите длину волны
· излучения лазерной указки.

Атом мюония состоит из неподвижного протона и отрицательно заряженного мюона массой m
· = 206me, где me – масса электрона, и зарядом, равным заряду электрона е. Для ближайшей к протону орбиты мюона выполняется условие квантования 2(rp = h, где r – радиус орбиты, р – импульс мюона, h – постоянная Планка. Найдите кинетическую энергию мюона на этой орбите.

13 INCLUDETEXT F:\Ege\Baza\Fizika\FIZIKA\11_06\045738.doc \* MERGEFORMAT 14Для разгона космических аппаратов и коррекции их орбит предложено использовать солнечный парус – скрепленный с аппаратом легкий экран большой площади из тонкой пленки, которая зеркально отражает солнечный свет. Какой должна быть площадь паруса S, чтобы аппарат массой 500 кг (включая массу паруса) имел ускорение 10–4 g? Мощность W солнечного излучения, падающего на 1 м2 поверхности паруса, перпендикулярной солнечным лучам, составляет 1370 Вт/м2.



15