Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 16 № 1489
i

Ис­сле­до­ва­ние по­гло­ще­ния ин­фра­крас­ных лучей в XIX веке (по Дж. Тин­да­лю)

От­кры­тие термо-ЭДС, воз­ни­ка­ю­щей при на­гре­ве кон­так­та двух раз­но­род­ных ме­тал­лов (тер­мо­па­ры), сде­ла­ло воз­мож­ным ис­сле­до­ва­ние свойств ин­фра­крас­ных лучей. Тер­мо­элек­три­че­ский дат­чик (по­сле­до­ва­тель­но со­единённые тер­мо­па­ры) при на­гре­ва­нии ин­фра­крас­ны­ми лу­ча­ми вы­ра­ба­ты­ва­ет ЭДС, из­ме­ря­е­мую галь­ва­но­мет­ром. По от­кло­не­нию стрел­ки судят о сте­пе­ни на­гре­ва.

Рис. 1. Ис­сле­до­ва­ние про­зрач­но­сти твёрдых те

На рис. 1 по­ка­за­на схема ис­сле­до­ва­ния про­зрач­но­сти твёрдых тел в XIX в. для ин­фра­крас­ных лучей. Пред­по­ла­га­лось, что воз­дух для этих лучей про­зра­чен. В ка­че­стве ис­точ­ни­ка ин­фра­крас­ных лучей ис­поль­зо­ва­лись на­гре­тое тело, пламя лампы и т. п. Из­вест­но, что, по за­ко­ну Вина, с по­ни­же­ни­ем тем­пе­ра­ту­ры тела мак­си­мум из­лу­че­ния сме­ща­ет­ся в сто­ро­ну длин­ных волн:

\lambda_max = дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: T конец дроби ,

где b = 2897 мкм·К, T  — тем­пе­ра­ту­ра тела в кель­ви­нах.

В опыте ис­сле­ду­е­мая пла­сти­на тол­щи­ной l пе­ре­кры­ва­ла от­вер­стие диа­фраг­мы. Ока­за­лось, что про­зрач­ные для ви­ди­мо­го света лёд и стек­ло не­про­зрач­ны для теп­ло­вых лучей (см. таб­ли­цу). Гор­ный хру­сталь про­пус­ка­ет 6% из­лу­че­ния на­гре­той до 400 ºС меди и 3% из­лу­че­ния на­гре­той до 100 ºС меди. Таким об­ра­зом, про­зрач­ность хру­ста­ля за­ви­сит от тем­пе­ра­ту­ры из­лу­ча­ю­ще­го тела. Длин­но­вол­но­вое из­лу­че­ние не про­хо­дит через стек­ло и лёд, а ка­мен­ная соль для этого из­лу­че­ния про­зрач­на. По этой при­чи­не при изу­че­нии про­зрач­но­сти газов кри­стал­лы ка­мен­ной соли ис­поль­зо­ва­лись в ка­че­стве «окон» в ци­лин­дре с ис­сле­ду­е­мым газом (рис. 2, торцы ци­лин­дра АВ). По­гло­ща­ю­щая спо­соб­ность газа за­ви­сит от дав­ле­ния. В опыте в пред­ва­ри­тель­но от­ка­чан­ный ци­линдр АВ (см. рис. 2) будем впус­кать эти­лен через кран . Уберём экран Т, за­кры­ва­ю­щий за­чернённый сажей куб С, на­пол­нен­ный ки­пя­щей водой. Ре­зуль­та­ты опы­тов по изу­че­нию по­гло­ща­ю­щей спо­соб­но­сти эти­ле­на и ди­эти­ло­во­го эфира при­ве­де­ны на рис. 3.

Рис. 2. Ис­сле­до­ва­ние про­зрач­но­сти газов

Рис. 3.

Силь­ное по­гло­ще­ние теп­ло­вых лучей ха­рак­тер­но и для ряда дру­гих газов. Так, не­про­зрач­ность паров воды и уг­ле­кис­ло­го газа в ат­мо­сфе­ре для ин­фра­крас­ных лучей иг­ра­ет су­ще­ствен­ную роль в пар­ни­ко­вом эф­фек­те, на­блю­да­е­мом в XXI в.

Вставь­те в пред­ло­же­ние про­пу­щен­ные слова, ис­поль­зуя ин­фор­ма­цию из тек­ста.

 

При по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры из­лу­ча­те­ля ин­фра­крас­ных волн доля из­лу­че­ния, по­глощённая стек­лом, ____________________. Стек­ло __________________ для из­лу­че­ния меди, на­гре­той до 100 ºС.

 

В ответ за­пи­ши­те слова (со­че­та­ния слов) по по­ряд­ку, без до­пол­ни­тель­ных сим­во­лов.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

На месте пер­во­го про­пус­ка долж­но быть слово «уве­ли­чи­ва­ет­ся», на месте вто­ро­го  — слово «не­про­зрач­но».

 

Ответ: уве­ли­чи­ва­ет­ся, не­про­зрач­но.

Источник: ВПР 2019 год по фи­зи­ке 11 класс. Ва­ри­ант 2
Раздел кодификатора ФИПИ: 4.7 Раз­лич­ные виды элек­тро­маг­нит­ных из­лу­че­ний и их прак­ти­че­ское при­ме­не­ние
1
Тип 16 № 1626
i

Вставь­те в пред­ло­же­ние про­пу­щен­ные слова (со­че­та­ния слов), ис­поль­зуя ин­фор­ма­цию из тек­ста.

 

При по­вы­ше­нии тем­пе­ра­ту­ры из­лу­ча­те­ля ин­фра­крас­ных волн доля из­лу­че­ния, по­глощённая гор­ным хру­сталём, ____________________. Лёд __________________ для теп­ло­во­го из­лу­че­ния меди, на­гре­той до 100 ºС.

 

В ответ за­пи­ши­те слова (со­че­та­ния слов) по по­ряд­ку, без до­пол­ни­тель­ных сим­во­лов.


2
Тип 17 № 1490
i

На какой длине волны лежит мак­си­мум из­лу­че­ния пла­ме­ни в опи­сан­ном опыте, если тем­пе­ра­ту­ра пла­ме­ни со­став­ля­ет 920 ºC? Ответ округ­ли­те до де­ся­тых. Ответ при­ве­ди­те в мик­ро­мет­рах.


3
Тип 18 № 1491
i

Есть ли ос­но­ва­ния по дан­ным ис­сле­до­ва­ний про­зрач­но­сти эти­ле­на и ди­эти­ло­во­го эфира пред­по­ла­гать, что при дав­ле­нии 0,15 атм. эфир будет про­зрач­ней, чем эти­лен? Ответ по­яс­ни­те.