Заголовок: ВПР 2019 год по физике 11 класс. Вариант 2.
Комментарий:
Версия для копирования в MS Word
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
РЕШУ ВПР — физика–11
Вариант № 91520

ВПР 2019 год по физике 11 класс. Вариант 2.

1.  
i

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

сан­ти­метр, теп­ло­про­вод­ность, герц, вза­и­мо­дей­ствие маг­ни­тов, гра­дус Цель­сия,

элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния.

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)  Ме­ха­ни­че­ским дви­же­ни­ем на­зы­ва­ет­ся из­ме­не­ние по­ло­же­ния тела или ча­стей тела в про­стран­стве от­но­си­тель­но дру­гих тел с те­че­ни­ем вре­ме­ни.

2)  Для кон­ден­са­ции жид­ко­сти ей не­об­хо­ди­мо со­об­щить не­ко­то­рое ко­ли­че­ство теп­ло­ты.

3)  Общее со­про­тив­ле­ние си­сте­мы па­рал­лель­но со­единённых ре­зи­сто­ров равно сумме со­про­тив­ле­ний всех ре­зи­сто­ров.

4)  При пре­лом­ле­нии элек­тро­маг­нит­ных волн на гра­ни­це двух сред ча­сто­та ко­ле­ба­ний остаётся не­из­мен­ной.

5)  В ней­траль­ном атоме число ней­тро­нов в ядре долж­но быть равно числу элек­тро­нов в элек­трон­ной обо­лоч­ке атома.

3.  
i

Си­сте­мы труб во­дя­но­го отоп­ле­ния все­гда снаб­жа­ют­ся рас­ши­ри­тель­ным баком, при­со­единённым к си­сте­ме отоп­ле­ния и со­об­ща­ю­щим­ся с ат­мо­сфе­рой. При на­гре­ва­нии воды в тру­бах она ча­стич­но пе­ре­хо­дит в рас­ши­ри­тель­ный бак, и трубы не раз­ры­ва­ет. Какое яв­ле­ние может при­ве­сти к раз­ры­ву труб при от­сут­ствии рас­ши­ри­тель­но­го бака?

4.  
i

Про­чи­тай­те текст и вставь­те на места про­пус­ков слова (сло­во­со­че­та­ния) из при­ведённого спис­ка.

В XVIII в. Бен­джа­мин Фран­клин уста­но­вил элек­три­че­скую при­ро­ду мол­нии, а также со­здал и раз­ра­бо­тал прин­ци­пы эле­мен­тар­ной гро­зо­за­щи­ты (см. рис.). Он пред­ло­жил уста­нав­ли­вать __________________, ко­то­рый со­еди­ня­ли с землёй, раз­ме­щая на вы­со­ких точ­ках зда­ний. При этом ос­нов­ную роль иг­ра­ли яв­ле­ние _________________________________ ме­тал­ли­че­ских ча­стей кон­струк­ции и _________________________________ элек­три­че­ско­го поля вб­ли­зи острия.

 

Спи­сок слов (сло­во­со­че­та­ний)

1)  гро­мо­от­вод

2)  изо­ля­тор

3)  элек­три­за­ции

4)  элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции

5)  вы­со­кая на­пряжённость

6)  ко­рот­кая длина волны

5.  
i

Ни­тя­ной ма­ят­ник, со­сто­я­щий из шара и нити, со­вер­ша­ет малые ко­ле­ба­ния (см. рис.). Как из­ме­ня­ют­ся мо­дуль про­ек­ции υx ско­ро­сти шара, его по­тен­ци­аль­ная энер­гия и сила на­тя­же­ния нити, дей­ству­ю­щая на шар, при дви­же­нии от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия? По­тен­ци­аль­ная энер­гия от­счи­ты­ва­ет­ся от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия.

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер её из­ме­не­ния:

1)  уве­ли­чит­ся;

2)  умень­шит­ся;

3)  не из­ме­нит­ся.

 

Мо­дуль про­ек­ции υx

ско­ро­сти шара

По­тен­ци­аль­ная энер­гия шараСила на­тя­же­ния нити
6.  
i

На одну из гра­ней стек­лян­ной приз­мы из воз­ду­ха па­да­ет луч света (см. рис., вид сбоку). Изоб­ра­зи­те при­мер­ный ход луча в приз­ме и после вы­хо­да света из стек­ла в воз­дух.

7.  
i

Свя­зан­ная си­сте­ма эле­мен­тар­ных ча­стиц со­дер­жит 30 элек­тро­нов, 35 ней­тро­нов и 30 про­то­нов. Ис­поль­зуя фраг­мент Пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­мы Д. И. Мен­де­ле­е­ва, опре­де­ли­те, ато­мом ка­ко­го эле­мен­та яв­ля­ет­ся эта си­сте­ма. На­зва­ние эле­мен­та за­пи­ши­те сло­вом.

8.  
i

Уча­щи­е­ся изу­ча­ли про­те­ка­ние элек­три­че­ско­го тока в цепи, изоб­ражённой на схеме (рис. 1). Пе­ре­дви­гая ры­ча­жок рео­ста­та, они сле­ди­ли за из­ме­не­ни­ем силы тока и по­стро­и­ли гра­фик за­ви­си­мо­сти силы тока от вре­ме­ни (рис. 2).

Рис. 1

Рис. 2

 

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

 

1)  В про­цес­се опыта сила тока в цепи из­ме­ня­лась в пре­де­лах от 2 до 7 А.

2)  В про­ме­жут­ке вре­ме­ни от t2 до t3 со­про­тив­ле­ние рео­ста­та уве­ли­чи­ва­лось.

3)  В про­ме­жут­ке вре­ме­ни от 0 до t1 ры­ча­жок рео­ста­та пе­ре­ме­ща­ли влево.

4)  В про­ме­жут­ке вре­ме­ни от t3 до t4 ры­ча­жок рео­ста­та пе­ре­ме­ща­ли впра­во.

5)  В про­ме­жут­ке вре­ме­ни от t1 до t2 на­пря­же­ние на ре­зи­сто­ре уве­ли­чи­лось в 3 раза.

9.  
i

В таб­ли­це при­ве­де­на ниж­няя гра­ни­ца ча­стот, вос­при­ни­ма­е­мых ор­га­ном слуха не­ко­то­рых жи­вот­ных.

 

Жи­вот­ныеНиж­няя гра­ни­ца

ча­сто­ты, Гц

дель­фи­ны40
со­ба­ки200
кошки250
ле­ту­чие мыши2000

 

Кто из ука­зан­ных жи­вот­ных вос­при­ни­ма­ет зву­ко­вой сиг­нал с дли­ной волны 1 м? Ско­рость звука в воз­ду­хе при­нять рав­ной 340 м/с. За­пи­ши­те ре­ше­ние и ответ.

10.  
i

За­пи­ши­те ре­зуль­тат из­ме­ре­ния ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния с по­мо­щью ба­ро­мет­ра-ане­ро­и­да (см. рис.), учи­ты­вая, что по­греш­ность из­ме­ре­ния равна цене де­ле­ния.

За­пи­ши­те в ответ по­ка­за­ния ба­ро­мет­ра с учётом по­греш­но­сти из­ме­ре­ний. В от­ве­те ука­жи­те зна­че­ние и по­греш­ность из­ме­ре­ния слит­но без про­бе­ла. Ответ при­ве­ди­те в мм. рт. ст.

11.  
i

Учи­тель на уроке провёл сле­ду­ю­щий опыт (см. рис.). Он довёл до ки­пе­ния воду в колбе и затем плот­но её за­крыл. Не­мно­го по­до­ждав, чтобы колба не­сколь­ко осты­ла, он пе­ре­вер­нул её и за­кре­пил в шта­ти­ве. Далее он начал по­ли­вать дно колбы хо­лод­ной водой, в ре­зуль­та­те чего дав­ле­ние воз­ду­ха (и пара) в колбе резко упало. Вода в колбе бурно за­ки­пе­ла, хотя её тем­пе­ра­ту­ра была ниже 100 °C.

 

С какой целью был про­ведён дан­ный опыт?

12.  
i

Вам не­об­хо­ди­мо ис­сле­до­вать, за­ви­сит ли мо­дуль силы Ам­пе­ра, дей­ству­ю­щей на про­вод­ник с током в маг­нит­ном поле, от силы тока, про­те­ка­ю­ще­го по про­вод­ни­ку. Име­ет­ся сле­ду­ю­щее обо­ру­до­ва­ние (см. рис.):

 

— ис­точ­ник по­сто­ян­но­го тока, ключ, рео­стат;

— про­вод­ник дли­ной 10 см (на ри­сун­ке про­вод­ник АВ);

— три оди­на­ко­вых по­сто­ян­ных под­ко­во­об­раз­ных маг­ни­та;

— шта­тив, со­еди­ни­тель­ные про­во­да.

 

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)  из­ме­не­ние на­прав­ле­ния ско­ро­сти дви­же­ния ионов в масс-спек­тро­гра­фе

Б)  воз­ник­но­ве­ние тока в за­мкну­той ка­туш­ке в про­цес­се вне­се­ния в неё по­сто­ян­но­го маг­ни­та

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ЯВ­ЛЕ­НИЯ

1)  элек­тро­маг­нит­ная ин­дук­ция

2)  дей­ствие маг­нит­но­го поля на про­вод­ник с током

3)  дей­ствие маг­нит­но­го поля на дви­жу­щи­е­ся за­ря­жен­ные ча­сти­цы

4)  дей­ствие элек­три­че­ско­го поля на за­ря­жен­ные ча­сти­цы

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

AБ
14.  
i

Про­точ­ный элек­три­че­ский во­до­на­гре­ва­тель

Про­точ­ный элек­три­че­ский во­до­на­гре­ва­тель (ЭВН) пред­на­зна­чен для по­лу­че­ния го­ря­чей воды, рас­счи­тан на на­пря­же­ние 220 В и по­треб­ля­е­мую мощ­ность 6 кВт. Вода, по­сту­па­ю­щая из во­до­про­во­да (ми­ни­маль­но до­пу­сти­мое дав­ле­ние  — 0,05 МПа), на­гре­ва­ет­ся, про­хо­дя по теп­ло­об­мен­ни­ку из меди, в ко­то­ром на­хо­дят­ся на­гре­ва­тель­ные эле­мен­ты. Тем­пе­ра­ту­ра воды задаётся либо ре­гу­ли­ров­кой по­то­ка воды, либо тер­мо­ре­гу­ля­то­ром. Вы­став­лен­ное на тер­мо­ре­гу­ля­то­ре зна­че­ние тем­пе­ра­ту­ры воды до­сти­га­ет­ся через 15 с после вклю­че­ния ЭВН. В те­че­ние года тем­пе­ра­ту­ра хо­лод­ной воды может ко­ле­бать­ся от 5 ºС до 20 ºС. При ми­ни­маль­но до­пу­сти­мом по­то­ке 1,8 л/мин. вода на­гре­ва­ет­ся на 40 ºС, при мень­шей ве­ли­чи­не по­то­ка воды ЭВН от­клю­ча­ет­ся ав­то­ма­ти­че­ски, при тем­пе­ра­ту­ре воды выше 90 ºС теп­ло­вой предо­хра­ни­тель от­клю­ча­ет ЭВН.

 

Пра­ви­ла экс­плу­а­та­ции

1.  За­пре­ща­ет­ся экс­плу­а­та­ция ЭВН без за­зем­ле­ния (для элек­тро­пи­та­ния ис­поль­зу­ет­ся трёхпо­люс­ная ро­зет­ка).

2.  Под­клю­че­ние к сети долж­но про­из­во­дить­ся трёхжиль­ным мед­ным ка­бе­лем,

рас­счи­тан­ным на мощ­ность ЭВН, но с се­че­ни­ем жилы не менее 4 мм2.

3.  ЭВН дол­жен экс­плу­а­ти­ро­вать­ся в отап­ли­ва­е­мых по­ме­ще­ни­ях.

4.  За­пре­ща­ет­ся вклю­чать ЭВН при за­мер­за­нии в нём воды.

5.  За­пре­ща­ет­ся ис­поль­зо­вать воду, со­дер­жа­щую ил, ржав­чи­ну и т. п.

6.  За­пре­ща­ет­ся выдёрги­вать вилку из ро­зет­ки мок­ры­ми ру­ка­ми. ^\circ\text{С}

Про­чи­тай­те фраг­мент тех­ни­че­ско­го опи­са­ния про­точ­но­го элек­три­че­ско­го во­до­на­гре­ва­те­ля и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15.

 

По­че­му теп­ло­об­мен­ник из­го­тав­ли­ва­ет­ся из меди?

15.  
i

Про­точ­ный элек­три­че­ский во­до­на­гре­ва­тель

Про­точ­ный элек­три­че­ский во­до­на­гре­ва­тель (ЭВН) пред­на­зна­чен для по­лу­че­ния го­ря­чей воды, рас­счи­тан на на­пря­же­ние 220 В и по­треб­ля­е­мую мощ­ность 6 кВт. Вода, по­сту­па­ю­щая из во­до­про­во­да (ми­ни­маль­но до­пу­сти­мое дав­ле­ние  — 0,05 МПа), на­гре­ва­ет­ся, про­хо­дя по теп­ло­об­мен­ни­ку из меди, в ко­то­ром на­хо­дят­ся на­гре­ва­тель­ные эле­мен­ты. Тем­пе­ра­ту­ра воды задаётся либо ре­гу­ли­ров­кой по­то­ка воды, либо тер­мо­ре­гу­ля­то­ром. Вы­став­лен­ное на тер­мо­ре­гу­ля­то­ре зна­че­ние тем­пе­ра­ту­ры воды до­сти­га­ет­ся через 15 с после вклю­че­ния ЭВН. В те­че­ние года тем­пе­ра­ту­ра хо­лод­ной воды может ко­ле­бать­ся от 5 ºС до 20 ºС. При ми­ни­маль­но до­пу­сти­мом по­то­ке 1,8 л/мин. вода на­гре­ва­ет­ся на 40 ºС, при мень­шей ве­ли­чи­не по­то­ка воды ЭВН от­клю­ча­ет­ся ав­то­ма­ти­че­ски, при тем­пе­ра­ту­ре воды выше 90 ºС теп­ло­вой предо­хра­ни­тель от­клю­ча­ет ЭВН.

 

Пра­ви­ла экс­плу­а­та­ции

1.  За­пре­ща­ет­ся экс­плу­а­та­ция ЭВН без за­зем­ле­ния (для элек­тро­пи­та­ния ис­поль­зу­ет­ся трёхпо­люс­ная ро­зет­ка).

2.  Под­клю­че­ние к сети долж­но про­из­во­дить­ся трёхжиль­ным мед­ным ка­бе­лем,

рас­счи­тан­ным на мощ­ность ЭВН, но с се­че­ни­ем жилы не менее 4 мм2.

3.  ЭВН дол­жен экс­плу­а­ти­ро­вать­ся в отап­ли­ва­е­мых по­ме­ще­ни­ях.

4.  За­пре­ща­ет­ся вклю­чать ЭВН при за­мер­за­нии в нём воды.

5.  За­пре­ща­ет­ся ис­поль­зо­вать воду, со­дер­жа­щую ил, ржав­чи­ну и т. п.

6.  За­пре­ща­ет­ся выдёрги­вать вилку из ро­зет­ки мок­ры­ми ру­ка­ми. ^\circ\text{С}

Про­чи­тай­те фраг­мент тех­ни­че­ско­го опи­са­ния про­точ­но­го элек­три­че­ско­го во­до­на­гре­ва­те­ля и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15.

 

По­че­му за­пре­ща­ет­ся экс­плу­а­та­ция элек­тро­во­до­на­гре­ва­те­ля без за­зем­ле­ния?

16.  
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.

17.  
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.

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.

18.  
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.

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.