Заголовок: ВПР 2021 год по физике 11 класс. Вариант 6.
Комментарий:
Версия для копирования в MS Word
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
РЕШУ ВПР — физика–11
Вариант № 184971

ВПР 2021 год по физике 11 класс. Вариант 6.

1.  
i

Про­чи­тай­те пе­ре­чень по­ня­тий, с ко­то­ры­ми Вы встре­ча­лись в курсе фи­зи­ки:

удель­ная теплоёмкость, инер­ция, мо­мент силы, из­лу­че­ние света, ра­бо­та, кри­стал­ли­за­ция, нью­тон.

Раз­де­ли­те эти по­ня­тия на две груп­пы по вы­бран­но­му Вами при­зна­ку. За­пи­ши­те в таб­ли­цу на­зва­ние каж­дой груп­пы и по­ня­тия, вхо­дя­щие в эту груп­пу.



На­зва­ние груп­пы по­ня­тийПе­ре­чень по­ня­тий
  
  
2.  
i

Вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния о фи­зи­че­ских яв­ле­ни­ях, ве­ли­чи­нах и за­ко­но­мер­но­стях. За­пи­ши­те в от­ве­те их но­ме­ра.

 

1)  Сила Ар­хи­ме­да уве­ли­чи­ва­ет­ся с уве­ли­че­ни­ем плот­но­сти тела, по­гружённого в жид­кость.

2)  Им­пульс тела  — век­тор­ная ве­ли­чи­на, рав­ная про­из­ве­де­нию массы тела на его уско­ре­ние.

3)  В про­цес­се плав­ле­ния кри­стал­ли­че­ских тел их тем­пе­ра­ту­ра остаётся не­из­мен­ной.

4)  Раз­но­имённые по­лю­са по­сто­ян­ных маг­ни­тов от­тал­ки­ва­ют­ся друг от друга.

5)  Силой Ло­рен­ца на­зы­ва­ют силу, с ко­то­рой маг­нит­ное поле дей­ству­ет на дви­жу­щи­е­ся за­ря­жен­ные ча­сти­цы.

3.  
i

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на по­пе­реч­ная волна, бе­гу­щая по верёвоч­но­му шнуру. Ско­рость волны \vecv в не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни на­прав­ле­на так, как по­ка­за­но на ри­сун­ке. В каком на­прав­ле­нии дви­жет­ся ча­сти­ца А?

4.  
i

В клас­се при тем­пе­ра­ту­ре 20 °С пар­ци­аль­ное дав­ле­ние во­дя­ных паров со­став­ля­ет 17,5 мм рт. ст. Поль­зу­ясь таб­ли­цей дав­ле­ния на­сы­щен­ных паров воды, опре­де­ли­те от­но­си­тель­ную влаж­ность воз­ду­ха в по­ме­ще­нии.

 

t, °С16171819202122232425
p, мм рт. ст. 13,614,515,516,517,518,719,821,122,423,8
5.  
i

Мед­ный про­вод­ник под­ве­си­ли на упру­гих пру­жин­ках и по­ме­сти­ли между по­лю­са­ми маг­ни­та (см. ри­су­нок).

 

Как из­ме­нит­ся мо­дуль силы Ам­пе­ра и рас­тя­же­ние пру­жи­нок при из­ме­не­нии на­прав­ле­ния элек­три­че­ско­го тока, про­пус­ка­е­мо­го через про­вод­ник? Сила тока через про­вод­ник остаётся не­из­мен­ной.

 

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1)  уве­ли­чит­ся

2)  умень­шит­ся

3)  не из­ме­нит­ся

 

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

 

Сила Ам­пе­раРас­тя­же­ние пру­жи­нок
 
6.  
i

Ка­ки­ми но­си­те­ля­ми элек­три­че­ско­го за­ря­да создаётся ток в вод­ном рас­тво­ре по­ва­рен­ной соли?

7.  
i

На ри­сун­ке пред­став­ле­ны че­ты­ре ниж­них уров­ня энер­гии атома во­до­ро­да. Ка­ко­му пе­ре­хо­ду со­от­вет­ству­ет по­гло­ще­ние ато­мом фо­то­на с энер­ги­ей 10,2 эВ?

В от­ве­те ука­жи­те по­сле­до­ва­тель­ность но­ме­ров элек­трон­ных уров­ней, на­при­мер: если пе­ре­ход E2→E4, то 24.

8.  
i

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры се­реб­ря­ной де­та­ли от вре­ме­ни её на­гре­ва­ния. Мощ­ность на­гре­ва­те­ля по­сто­ян­на. Пер­во­на­чаль­но се­реб­ро на­хо­ди­лось в твёрдом со­сто­я­нии.

Вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния, со­от­вет­ству­ю­щих дан­ным гра­фи­ка. За­пи­ши­те в от­ве­те их но­ме­ра.

1)  Тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния се­реб­ра со­став­ля­ет 562 °С.

2)  В про­ме­жу­ток вре­ме­ни от 12 до 18 мин. внут­рен­няя энер­гия се­реб­ра уве­ли­чи­лась.

3)  Для плав­ле­ния се­реб­ря­ной де­та­ли по­тре­бо­ва­лось мень­шее ко­ли­че­ство теп­ло­ты, чем для даль­ней­ше­го на­гре­ва­ния рас­пла­ва на 400 °С.

4)  Через 15 мин. после на­ча­ла на­гре­ва­ния всё се­реб­ро оста­ва­лось в твёрдом со­сто­я­нии.

5)  Через 30 мин. после на­ча­ла на­гре­ва­ния се­реб­ро ис­па­ри­лось.

9.  
i

Мячик мас­сой 200 г па­да­ет вер­ти­каль­но с от­вес­ной скалы, от­ска­ки­ва­ет от земли и дви­жет­ся вверх. На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти мо­ду­ля ско­ро­сти мяча от вре­ме­ни в те­че­ние пер­вых 9 с от на­ча­ла дви­же­ния.

На сколь­ко из­ме­ни­лась пол­ная ме­ха­ни­че­ская энер­гия мяча за время удара о землю? За­пи­ши­те ре­ше­ние и ответ. Со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пре­не­бречь.

10.  
i

С по­мо­щью вольт­мет­ра про­во­ди­лись из­ме­ре­ния на­пря­же­ния на участ­ке элек­три­че­ской цепи пе­ре­мен­но­го тока (см. рис.). По­греш­ность из­ме­ре­ний на­пря­же­ния равна цене де­ле­ния шкалы вольт­мет­ра.

За­пи­ши­те в ответ по­ка­за­ния вольт­мет­ра с учётом по­греш­но­сти из­ме­ре­ний. В от­ве­те ука­жи­те зна­че­ние на­пря­же­ния и по­греш­ность из­ме­ре­ния слит­но без про­бе­ла.

11.  
i

Для про­ве­де­ния опыта Ки­рилл ис­поль­зо­вал две ка­туш­ки, ключ, ис­точ­ник тока и галь­ва­но­метр. Он со­еди­нил одну ка­туш­ку с ис­точ­ни­ком тока, а вто­рую за­мкнул на галь­ва­но­метр (см. ри­су­нок). При за­мы­ка­нии ключа можно было на­блю­дать от­кло­не­ние стрел­ки галь­ва­но­мет­ра.

Какой вывод можно сде­лать на ос­но­ва­нии дан­но­го опыта?

12.  
i

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на уста­нов­ка для изу­че­ния на­гре­ва­ния жид­ко­стей. На сто­ли­ке шта­ти­ва рас­по­ло­жен сосуд с жид­ко­стью, в ко­то­рую опу­щен тер­мо­метр. В ка­че­стве на­гре­ва­те­ля ис­поль­зу­ет­ся спир­тов­ка.

Вам не­об­хо­ди­мо по­ка­зать, что ко­ли­че­ство теп­ло­ты, по­гло­ща­е­мое жид­ко­стью при на­гре­ва­нии, за­ви­сит от массы жид­ко­сти.

Име­ет­ся сле­ду­ю­щее обо­ру­до­ва­ние:

— шта­тив с лап­кой и под­став­кой под ста­кан  — 2 шт.;

— стек­лян­ный сосуд  — 2 шт.;

— со­су­ды с водой и под­сол­неч­ным мас­лом;

— тер­мо­метр  — 2 шт.;

— спир­тов­ка  — 2 шт.;

— часы.

 

В от­ве­те:

1.  Опи­ши­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку.

2.  Опи­ши­те по­ря­док дей­ствий при про­ве­де­нии ис­сле­до­ва­ния.

13.  
i

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между при­ме­ра­ми про­яв­ле­ния фи­зи­че­ских яв­ле­ний и фи­зи­че­ски­ми яв­ле­ни­я­ми. Для каж­до­го при­ме­ра из пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щее фи­зи­че­ское яв­ле­ние из вто­ро­го столб­ца.

ПРИ­МЕ­РЫ ПРО­ЯВ­ЛЕ­НИЯ

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИХ ЯВ­ЛЕ­НИЙ

А)  при тре­нии стек­лян­ной па­лоч­ки и шёлка стек­лян­ная па­лоч­ка по­лу­ча­ет по­ло­жи­тель­ный заряд

Б)  маг­нит­ная стрел­ка ком­па­са ори­ен­ти­ру­ет­ся вб­ли­зи элек­тро­маг­ни­та

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ЯВ­ЛЕ­НИЯ

1)  элек­три­за­ция тел

2)  по­ля­ри­за­ция ди­элек­три­ка в элек­три­че­ском поле

3)  на­маг­ни­чи­ва­ние ве­ще­ства в маг­нит­ном поле

4)  вза­и­мо­дей­ствие по­сто­ян­но­го маг­ни­та и про­вод­ни­ка с током

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

AБ
  
14.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15.

Цик­ло­трон

Цик­ло­трон  — это цик­ли­че­ский уско­ри­тель про­то­нов (или ионов). Впер­вые был раз­ра­бо­тан и

по­стро­ен в 1931 г.

Цик­ло­тро­ны ис­поль­зу­ют­ся для ядер­но­фи­зи­че­ских экс­пе­ри­мен­тов (рис. 1). В на­сто­я­щее время про­тон­ные цик­ло­тро­ны при­ме­ня­ют­ся и для ле­че­ния он­ко­ло­ги­че­ских боль­ных. Пучок про­то­нов раз­го­ня­ет­ся цик­ло­тро­ном и на­прав­ля­ет­ся точно в опу­холь. Про­тон­ный пучок раз­ру­ша­ет ра­ко­вые клет­ки и не за­де­ва­ет здо­ро­вых тка­ней.

На рис. 2 пред­став­ле­на схема ра­бо­ты цик­ло­тро­на. Ча­сти­цы из ион­но­го ис­точ­ни­ка 1 не­пре­рыв­но по­сту­па­ют в ва­ку­ум­ную ка­ме­ру и уско­ря­ют­ся элек­три­че­ским полем, со­зда­ва­е­мым пу­сто­те­лы­ми элек­тро­да­ми 3. Маг­нит­ное поле, на­прав­лен­ное пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти чер­те­жа, за­став­ля­ет за­ря­жен­ную ча­сти­цу от­кло­нять­ся от пря­мо­ли­ней­но­го дви­же­ния.

Каж­дый раз, про­хо­дя зазор между элек­тро­да­ми, за­ря­жен­ная ча­сти­ца по­лу­ча­ет новую пор­цию энер­гии и до­пол­ни­тель­но уско­ря­ет­ся. Тра­ек­то­ри­ей дви­же­ния уско­ря­ю­щей­ся ча­сти­цы в по­сто­ян­ном маг­нит­ном поле яв­ля­ет­ся рас­кру­чи­ва­ю­ща­я­ся спи­раль.

Рис. 2. Схема дви­же­ния ча­стиц в цик­ло­тро­не: 1  — ион­ный ис­точ­ник; 2  — ор­би­та уско­ря­е­мой ча­сти­цы (спи­раль); 3  — уско­ря­ю­щие элек­тро­ды; 4  — вы­вод­ное устрой­ство (от­кло­ня­ю­щие пла­сти­ны); 5  — ис­точ­ник уско­ря­ю­ще­го поля.

До сих пор цик­ло­тро­ны ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся для уско­ре­ния тяжёлых ча­стиц до от­но­си­тель­но не­боль­ших энер­гий.

Какая сила из­ме­ня­ет ки­не­ти­че­скую энер­гию дви­жу­щей­ся за­ря­жен­ной ча­сти­цы в цик­ло­тро­не? Ответ по­яс­ни­те.

15.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15.

Цик­ло­трон

Цик­ло­трон  — это цик­ли­че­ский уско­ри­тель про­то­нов (или ионов). Впер­вые был раз­ра­бо­тан и

по­стро­ен в 1931 г.

Цик­ло­тро­ны ис­поль­зу­ют­ся для ядер­но­фи­зи­че­ских экс­пе­ри­мен­тов (рис. 1). В на­сто­я­щее время про­тон­ные цик­ло­тро­ны при­ме­ня­ют­ся и для ле­че­ния он­ко­ло­ги­че­ских боль­ных. Пучок про­то­нов раз­го­ня­ет­ся цик­ло­тро­ном и на­прав­ля­ет­ся точно в опу­холь. Про­тон­ный пучок раз­ру­ша­ет ра­ко­вые клет­ки и не за­де­ва­ет здо­ро­вых тка­ней.

На рис. 2 пред­став­ле­на схема ра­бо­ты цик­ло­тро­на. Ча­сти­цы из ион­но­го ис­точ­ни­ка 1 не­пре­рыв­но по­сту­па­ют в ва­ку­ум­ную ка­ме­ру и уско­ря­ют­ся элек­три­че­ским полем, со­зда­ва­е­мым пу­сто­те­лы­ми элек­тро­да­ми 3. Маг­нит­ное поле, на­прав­лен­ное пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти чер­те­жа, за­став­ля­ет за­ря­жен­ную ча­сти­цу от­кло­нять­ся от пря­мо­ли­ней­но­го дви­же­ния.

Каж­дый раз, про­хо­дя зазор между элек­тро­да­ми, за­ря­жен­ная ча­сти­ца по­лу­ча­ет новую пор­цию энер­гии и до­пол­ни­тель­но уско­ря­ет­ся. Тра­ек­то­ри­ей дви­же­ния уско­ря­ю­щей­ся ча­сти­цы в по­сто­ян­ном маг­нит­ном поле яв­ля­ет­ся рас­кру­чи­ва­ю­ща­я­ся спи­раль.

Рис. 2. Схема дви­же­ния ча­стиц в цик­ло­тро­не: 1  — ион­ный ис­точ­ник; 2  — ор­би­та уско­ря­е­мой ча­сти­цы (спи­раль); 3  — уско­ря­ю­щие элек­тро­ды; 4  — вы­вод­ное устрой­ство (от­кло­ня­ю­щие пла­сти­ны); 5  — ис­точ­ник уско­ря­ю­ще­го поля.

До сих пор цик­ло­тро­ны ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся для уско­ре­ния тяжёлых ча­стиц до от­но­си­тель­но не­боль­ших энер­гий.

Опи­ши­те из­ме­не­ния тра­ек­то­рии дви­же­ния ча­сти­цы в цик­ло­тро­не, если уве­ли­чить на­пря­же­ние между уско­ря­ю­щи­ми элек­тро­да­ми? Ответ по­яс­ни­те.

16.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16, 17 и 18.

Звёзды

Звёзды пред­став­ля­ют собой мас­сив­ные све­тя­щи­е­ся га­зо­вые (плаз­мен­ные) шары. Об­ра­зу­ют­ся звёзды из га­зо­во-пы­ле­вой среды (глав­ным об­ра­зом из во­до­ро­да и гелия) в ре­зуль­та­те гра­ви­та­ци­он­но­го сжа­тия. Звез­да сжи­ма­ет­ся до тех пор, пока в её ядре не нач­нут­ся ядер­ные ре­ак­ции. Тем­пе­ра­ту­ра ве­ще­ства в нед­рах звёзд из­ме­ря­ет­ся мил­ли­о­на­ми кель­вин, а на их по­верх­но­сти  — ты­ся­ча­ми кель­вин.

Хи­ми­че­ский со­став ат­мо­сфе­ры звез­ды можно изу­чить с по­мо­щью спек­тро­гра­фа: свет, из­лу­ча­е­мый звез­дой, про­пус­ка­ет­ся через узкое от­вер­стие, по­за­ди ко­то­ро­го рас­по­ла­га­ет­ся приз­ма. Пре­ломлённый приз­мой свет на­прав­ля­ет­ся на экран или спе­ци­аль­ную фо­то­плёнку. По­лу­чен­ное изоб­ра­же­ние пред­став­ля­ет собой не­пре­рыв­ный спектр, на фоне ко­то­ро­го име­ют­ся чёрные линии по­гло­ще­ния. По на­бо­ру линий по­гло­ще­ния можно опре­де­лить хи­ми­че­ский со­став ат­мо­сфе­ры звез­ды.

При уве­ли­че­нии тем­пе­ра­ту­ры фо­то­сфе­ры  — из­лу­ча­ю­ще­го слоя ат­мо­сфе­ры звез­ды  — мак­си­мум ин­тен­сив­но­сти из­лу­че­ния в не­пре­рыв­ном спек­тре звез­ды сме­ща­ет­ся в сто­ро­ну ко­рот­ких длин волн. Звёзды с самой вы­со­кой тем­пе­ра­ту­рой фо­то­сфе­ры имеют го­лу­бой цвет. Со­глас­но за­ко­ну Вина длина волны λm, на ко­то­рую при­хо­дит­ся мак­си­мум энер­гии из­лу­че­ния аб­со­лют­но чёрного тела (звез­ды), об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ре T:

λm = b / T, где по­сто­ян­ная Вина b = 2,898·10–3 м·К.

В таб­ли­це пред­став­ле­на спек­траль­ная клас­си­фи­ка­ция звёзд, раз­ра­бо­тан­ная в Гар­вард­ской об­сер­ва­то­рии в 1890–1924 гг. Клас­си­фи­ка­ция стро­ит­ся на от­но­си­тель­ной ин­тен­сив­но­сти линий по­гло­ще­ния, а также на цвете звёзд. Солн­це от­но­сит­ся к спек­траль­но­му клас­су G и имеет тем­пе­ра­ту­ру фо­то­сфе­ры около 6000 К.

 

Класс

OBAFGKM
Тем­пе­ра­ту­ра фо­то­сфе­ры (кель­вин)60 000–30 00030 000–10 00010 000–7 5007 500–6 5006 000–5 0005 000–3 5002 500–2 000
ЦветГо­лу­бойБелый, го­лу­бойБелыйБелый, жёлтыйЖёлтыйЖёлтый, оран­же­выйЖёлтый, оран­же­вый
Сол­неч­ных масс, в сред­нем60183,11,71,10,80,3
Сол­неч­ных ра­ди­у­сов, в сред­нем1572,11,31,10,90,4
Сол­неч­ных све­ти­мо­стей, в сред­нем1 400 00020 0008061,20,40,04
Линии во­до­ро­даСла­быеСред­ниеСиль­ныеСред­ниеСла­быеОчень сла­быеОчень сла­бые

Звёзды ка­ко­го клас­са из пред­став­лен­ных в таб­ли­це имеют наи­боль­шую све­ти­мость?

17.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16, 17 и 18.

Звёзды

Звёзды пред­став­ля­ют собой мас­сив­ные све­тя­щи­е­ся га­зо­вые (плаз­мен­ные) шары. Об­ра­зу­ют­ся звёзды из га­зо­во-пы­ле­вой среды (глав­ным об­ра­зом из во­до­ро­да и гелия) в ре­зуль­та­те гра­ви­та­ци­он­но­го сжа­тия. Звез­да сжи­ма­ет­ся до тех пор, пока в её ядре не нач­нут­ся ядер­ные ре­ак­ции. Тем­пе­ра­ту­ра ве­ще­ства в нед­рах звёзд из­ме­ря­ет­ся мил­ли­о­на­ми кель­вин, а на их по­верх­но­сти  — ты­ся­ча­ми кель­вин.

Хи­ми­че­ский со­став ат­мо­сфе­ры звез­ды можно изу­чить с по­мо­щью спек­тро­гра­фа: свет, из­лу­ча­е­мый звез­дой, про­пус­ка­ет­ся через узкое от­вер­стие, по­за­ди ко­то­ро­го рас­по­ла­га­ет­ся приз­ма. Пре­ломлённый приз­мой свет на­прав­ля­ет­ся на экран или спе­ци­аль­ную фо­то­плёнку. По­лу­чен­ное изоб­ра­же­ние пред­став­ля­ет собой не­пре­рыв­ный спектр, на фоне ко­то­ро­го име­ют­ся чёрные линии по­гло­ще­ния. По на­бо­ру линий по­гло­ще­ния можно опре­де­лить хи­ми­че­ский со­став ат­мо­сфе­ры звез­ды.

При уве­ли­че­нии тем­пе­ра­ту­ры фо­то­сфе­ры  — из­лу­ча­ю­ще­го слоя ат­мо­сфе­ры звез­ды  — мак­си­мум ин­тен­сив­но­сти из­лу­че­ния в не­пре­рыв­ном спек­тре звез­ды сме­ща­ет­ся в сто­ро­ну ко­рот­ких длин волн. Звёзды с самой вы­со­кой тем­пе­ра­ту­рой фо­то­сфе­ры имеют го­лу­бой цвет. Со­глас­но за­ко­ну Вина длина волны λm, на ко­то­рую при­хо­дит­ся мак­си­мум энер­гии из­лу­че­ния аб­со­лют­но чёрного тела (звез­ды), об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ре T:

λm = b / T, где по­сто­ян­ная Вина b = 2,898·10–3 м·К.

В таб­ли­це пред­став­ле­на спек­траль­ная клас­си­фи­ка­ция звёзд, раз­ра­бо­тан­ная в Гар­вард­ской об­сер­ва­то­рии в 1890–1924 гг. Клас­си­фи­ка­ция стро­ит­ся на от­но­си­тель­ной ин­тен­сив­но­сти линий по­гло­ще­ния, а также на цвете звёзд. Солн­це от­но­сит­ся к спек­траль­но­му клас­су G и имеет тем­пе­ра­ту­ру фо­то­сфе­ры около 6000 К.

 

Класс

OBAFGKM
Тем­пе­ра­ту­ра фо­то­сфе­ры (кель­вин)60 000–30 00030 000–10 00010 000–7 5007 500–6 5006 000–5 0005 000–3 5002 500–2 000
ЦветГо­лу­бойБелый, го­лу­бойБелыйБелый, жёлтыйЖёлтыйЖёлтый, оран­же­выйЖёлтый, оран­же­вый
Сол­неч­ных масс, в сред­нем60183,11,71,10,80,3
Сол­неч­ных ра­ди­у­сов, в сред­нем1572,11,31,10,90,4
Сол­неч­ных све­ти­мо­стей, в сред­нем1 400 00020 0008061,20,40,04
Линии во­до­ро­даСла­быеСред­ниеСиль­ныеСред­ниеСла­быеОчень сла­быеОчень сла­бые

С по­мо­щью ка­ко­го из при­бо­ров для раз­ло­же­ния света в спектр (приз­ма или ди­фрак­ци­он­ная решётка) можно по­лу­чить не­сколь­ко по­ряд­ков спек­тра?

18.  
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16, 17 и 18.

Звёзды

Звёзды пред­став­ля­ют собой мас­сив­ные све­тя­щи­е­ся га­зо­вые (плаз­мен­ные) шары. Об­ра­зу­ют­ся звёзды из га­зо­во-пы­ле­вой среды (глав­ным об­ра­зом из во­до­ро­да и гелия) в ре­зуль­та­те гра­ви­та­ци­он­но­го сжа­тия. Звез­да сжи­ма­ет­ся до тех пор, пока в её ядре не нач­нут­ся ядер­ные ре­ак­ции. Тем­пе­ра­ту­ра ве­ще­ства в нед­рах звёзд из­ме­ря­ет­ся мил­ли­о­на­ми кель­вин, а на их по­верх­но­сти  — ты­ся­ча­ми кель­вин.

Хи­ми­че­ский со­став ат­мо­сфе­ры звез­ды можно изу­чить с по­мо­щью спек­тро­гра­фа: свет, из­лу­ча­е­мый звез­дой, про­пус­ка­ет­ся через узкое от­вер­стие, по­за­ди ко­то­ро­го рас­по­ла­га­ет­ся приз­ма. Пре­ломлённый приз­мой свет на­прав­ля­ет­ся на экран или спе­ци­аль­ную фо­то­плёнку. По­лу­чен­ное изоб­ра­же­ние пред­став­ля­ет собой не­пре­рыв­ный спектр, на фоне ко­то­ро­го име­ют­ся чёрные линии по­гло­ще­ния. По на­бо­ру линий по­гло­ще­ния можно опре­де­лить хи­ми­че­ский со­став ат­мо­сфе­ры звез­ды.

При уве­ли­че­нии тем­пе­ра­ту­ры фо­то­сфе­ры  — из­лу­ча­ю­ще­го слоя ат­мо­сфе­ры звез­ды  — мак­си­мум ин­тен­сив­но­сти из­лу­че­ния в не­пре­рыв­ном спек­тре звез­ды сме­ща­ет­ся в сто­ро­ну ко­рот­ких длин волн. Звёзды с самой вы­со­кой тем­пе­ра­ту­рой фо­то­сфе­ры имеют го­лу­бой цвет. Со­глас­но за­ко­ну Вина длина волны λm, на ко­то­рую при­хо­дит­ся мак­си­мум энер­гии из­лу­че­ния аб­со­лют­но чёрного тела (звез­ды), об­рат­но про­пор­ци­о­наль­на аб­со­лют­ной тем­пе­ра­ту­ре T:

λm = b / T, где по­сто­ян­ная Вина b = 2,898·10–3 м·К.

В таб­ли­це пред­став­ле­на спек­траль­ная клас­си­фи­ка­ция звёзд, раз­ра­бо­тан­ная в Гар­вард­ской об­сер­ва­то­рии в 1890–1924 гг. Клас­си­фи­ка­ция стро­ит­ся на от­но­си­тель­ной ин­тен­сив­но­сти линий по­гло­ще­ния, а также на цвете звёзд. Солн­це от­но­сит­ся к спек­траль­но­му клас­су G и имеет тем­пе­ра­ту­ру фо­то­сфе­ры около 6000 К.

 

Класс

OBAFGKM
Тем­пе­ра­ту­ра фо­то­сфе­ры (кель­вин)60 000–30 00030 000–10 00010 000–7 5007 500–6 5006 000–5 0005 000–3 5002 500–2 000
ЦветГо­лу­бойБелый, го­лу­бойБелыйБелый, жёлтыйЖёлтыйЖёлтый, оран­же­выйЖёлтый, оран­же­вый
Сол­неч­ных масс, в сред­нем60183,11,71,10,80,3
Сол­неч­ных ра­ди­у­сов, в сред­нем1572,11,31,10,90,4
Сол­неч­ных све­ти­мо­стей, в сред­нем1 400 00020 0008061,20,40,04
Линии во­до­ро­даСла­быеСред­ниеСиль­ныеСред­ниеСла­быеОчень сла­быеОчень сла­бые

На ри­сун­ке не­пре­рыв­ной ли­ни­ей пред­став­ле­ны не­пре­рыв­ные спек­тры из­лу­че­ния для трёх звёзд, ко­то­рые от­но­сят­ся к спек­траль­ным клас­сам G, M и A.

1)

2)

3)

Какой из гра­фи­ков 1–3 со­от­вет­ству­ет звез­де клас­са G? Ответ обос­нуй­те.