Практическая работа 2 Решение задач по теме Оптика и Электродинамика 1. Чему равна энергия фотона частотой 0,0005 Гц 2. На дифракционную решетку из 50 штрихов на 1 мм перпендикулярно поверхности падает луч света ,с длиной волны 400 нм. Каков порядок дифракционной решетки 3. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и конденсатора, период колебаний 7 мс. В начальный момент времени заряд конденсатора 0,003 Кл. Каков заряд конденсатора будет через 3 мс. 4. 4 С какой силой действует магнитное поле с индукцией 3,5 Тл на проводник 40 см, расположены под углом 30 градусов к вектору магнитной индукции при силе тока 0,5 А. 5. Два резистора с сопротивление 5 7 Ом включены в цепь параллельно. Чему равно отношение мощностей электрического тока на этих резисторах.

1. Энергия фотона вычисляется по формуле E = hf, где h - постоянная Планка, f - частота. Подставляя значения, получаем E = 6,63 * 10^-34 Дж * 0,0005 Гц = 3,315 * 10^-37 Дж.

2. Дифракционная решетка имеет период d = 1 мм / 50 = 0,02 мм = 2 * 10^-5 м. Для определения порядка дифракции используется формула d * sin(θ) = mλ, где θ - угол дифракции, m - порядок дифракции. Подставляя значения, получаем sin(θ) = λ / d = 400 нм / 2 * 10^-5 м = 20. Значит, θ = arcsin(20) = 1,57 рад. Так как sin(θ) > 1, то дифракция не происходит, и порядок дифракции равен 0.

3. Период колебаний колебательного контура определяется по формуле T = 2π * sqrt(LC), где L - индуктивность, C - ёмкость. Из этой формулы можно выразить ёмкость C = T^2 / (4π^2L). Заряд на конденсаторе определяется по формуле Q = CU, где U - напряжение на конденсаторе. Подставляя значения, получаем C = (7 * 10^-3 с)^2 / (4π^2 * 10^-3 Гн) = 1,531 * 10^-8 Ф. Заряд через 3 мс равен Q = CU = 1,531 * 10^-8 Ф * U. Напряжение на конденсаторе можно найти по формуле U = Q / C, где Q = 0,003 Кл - начальный заряд. Подставляя значения, получаем U = 0,003 Кл / 1,531 * 10^-8 Ф = 195,9 В. Значит, заряд через 3 мс равен Q = CU = 1,531 * 10^-8 Ф * 195,9 В = 3 * 10^-6 Кл.

4. Сила, действующая на проводник, определяется по формуле F = BILsin(θ), где B - магнитная индукция, I - сила тока, L - длина проводника, θ - угол между направлением тока и магнитной индукцией. Подставляя значения, получаем F = 3,5 Тл * 0,5 А * 0,4 м * sin(30°) = 0,7 Н.

5. Мощность на резисторе вычисляется по формуле P = U^2 / R, где U - напряжение на резисторе, R - сопротивление. Так как резисторы включены параллельно, то напряжение на них одинаковое. Суммарное сопротивление резисторов можно найти по формуле 1/R = 1/R1 + 1/R2, где R1 = 5 Ом, R2 = 7 Ом. Подставляя значения, получаем R = 2,86 Ом. Напряжение на резисторах равно напряжению на источнике тока. Мощность на первом резисторе равна P1 = U^2 / R1, мощность на втором резисторе равна P2 = U^2 / R2. Отношение мощностей равно P1 / P2 = R2 / R1 = 7 / 5.