26. Электродинамика, квантовая физика (расчетная задача)

Демонстрационный вариант Единый государственный экзамен 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 Единый государственный экзамен 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