Заголовок: ВПР 2022 год по физике 11 класс. Вариант 11.
Комментарий:
Версия для копирования в MS Word
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
РЕШУ ВПР — физика–11
Вариант № 237242

ВПР 2022 год по физике 11 класс. Вариант 11.

1.  
i

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

ин­дук­тив­ность, теп­ло­вое дви­же­ние, пе­ри­од ко­ле­ба­ний, ра­дио­ак­тив­ность,

дис­пер­сия света, элек­три­че­ское на­пря­же­ние.

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)  Силы, с ко­то­ры­ми тела дей­ству­ют друг на друга, равны по мо­ду­лю и на­прав­ле­ны по одной пря­мой в одну и ту же сто­ро­ну и имеют раз­ную при­ро­ду.

2)  Для того чтобы тело стало спут­ни­ком Земли вб­ли­зи её по­верх­но­сти, ему не­об­хо­ди­мо со­об­щить вто­рую кос­ми­че­скую ско­рость.

3)  Про­цесс ис­па­ре­ния жид­ко­стей про­ис­хо­дит с по­гло­ще­ни­ем ко­ли­че­ства теп­ло­ты.

4)  При вза­и­мо­дей­ствии за­ря­жен­ных тел в элек­три­че­ски изо­ли­ро­ван­ной си­сте­ме ал­геб­ра­и­че­ская сумма элек­три­че­ских за­ря­дов тел остаётся не­из­мен­ной.

5)  Иде­аль­ный ко­ле­ба­тель­ный кон­тур со­сто­ит из ка­туш­ки ин­дук­тив­но­сти и ре­зи­сто­ра с боль­шим со­про­тив­ле­ни­ем.

3.  
i

То­вар­ный вагон, дви­жу­щий­ся по го­ри­зон­таль­но­му пути с не­боль­шой ско­ро­стью, стал­ки­ва­ет­ся с дру­гим ва­го­ном и оста­нав­ли­ва­ет­ся. При этом пру­жи­на бу­фе­ра сжи­ма­ет­ся. В какой вид ме­ха­ни­че­ской энер­гии пре­об­ра­зу­ет­ся при этом ки­не­ти­че­ская энер­гия ва­го­на?

4.  
i

Ча­сти­цы га­зо­об­раз­ных ве­ществ на­хо­дят­ся в сред­нем на таких боль­ших рас­сто­я­ни­ях друг от друга, при ко­то­рых силы вза­и­мо­дей­ствия между ча­сти­ца­ми не­зна­чи­тель­ны. Какое свой­ство газов объ­яс­ня­ет­ся таким рас­по­ло­же­ни­ем их ча­стиц?

 

Ответ: хо­ро­шая , спо­соб­ность к рас­ши­ре­нию.

5.  
i

На ри­сун­ке при­ве­де­ны спек­тры по­гло­ще­ния раз­ре­жен­ных ато­мар­ных паров не­из­вест­но­го газа и фраг­мен­ты спек­тров по­гло­ще­ния паров на­трия и гелия. Какой(-ие) газ(-ы)  — гелий или на­трий  — вхо­дит(ят) в со­став не­из­вест­но­го газа?

6.  
i

Свя­зан­ная си­сте­ма эле­мен­тар­ных ча­стиц со­дер­жит 17 элек­тро­нов, 20 ней­тро­нов и 17 про­то­нов. Ис­поль­зуя фраг­мент Пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­мы эле­мен­тов Д. И. Мен­де­ле­е­ва, опре­де­ли­те ионом или ней­траль­ным ато­мом ка­ко­го эле­мен­та яв­ля­ет­ся эта си­сте­ма.

7.  
i

Ав­то­мо­биль на боль­шой ско­ро­сти въе­хал на «гор­ба­тый» мост, при этом ско­рость его дви­же­ния по мосту остаётся по­сто­ян­ной по мо­ду­лю (см. ри­су­нок). Как из­ме­ни­лись в верх­ней точке моста им­пульс и пол­ная ме­ха­ни­че­ская энер­гия ав­то­мо­би­ля по срав­не­нию с тем, ка­ки­ми они были на го­ри­зон­таль­ном участ­ке до­ро­ги?

 

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

 

1)  уве­ли­чи­лась

2)  умень­ши­лась

3)  не из­ме­ни­лась

 

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

 

Им­пульсПол­ная ме­ха­ни­че­ская энер­гия
8.  
i

Воду мас­сой 2 кг не­пре­рыв­но охла­жда­ли в со­су­де при по­сто­ян­ной ско­ро­сти теп­ло­от­во­да. За­ви­си­мость тем­пе­ра­ту­ры воды от вре­ме­ни пред­став­ле­на на гра­фи­ке.

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

 

1)  Лёд яв­ля­ет­ся аморф­ным ве­ще­ством.

2)  Через 15 мин. после на­ча­ла осты­ва­ния в со­су­де на­хо­ди­лась толь­ко вода.

3)  Вся вода пре­вра­ти­лась в лёд через 40 мин. после на­ча­ла кри­стал­ли­за­ции.

4)  Удель­ная теплоёмкость воды в 2 раза мень­ше, чем удель­ная теплоёмкость льда.

5)  При осты­ва­нии воды на 20 ºС вы­де­ля­ет­ся в 2 раза боль­шее ко­ли­че­ство теп­ло­ты, чем при осты­ва­нии льда на 20 ºС.

9.  
i

Сталь­ной бру­сок мас­сой 1 кг рав­но­мер­но сколь­зит по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти. Сила

тре­ния сколь­же­ния равна  левая круг­лая скоб­ка 2,8\pm0,2 пра­вая круг­лая скоб­ка Н. Из каких ма­те­ри­а­лов, пред­став­лен­ных в таб­ли­це,

может быть из­го­тов­ле­на го­ри­зон­таль­ная по­верх­ность?

 

Ма­те­ри­а­лыКо­эф­фи­ци­ент тре­ния сколь­же­ния
Сталь  — сталь 0,40  — 0,70

Сталь  — медь 0,23  — 0,29
Сталь  — чугун0,17  — 0,24
Сталь  — кожа0,20  — 0,25
Сталь  — де­ре­во 0,30  — 0,60

 

За­пи­ши­те ре­ше­ние и ответ.

10.  
i

Уче­ник ис­сле­до­вал за­ви­си­мость силы тре­ния брус­ка по по­верх­но­сти стола от массы брус­ка с гру­за­ми. В экс­пе­ри­мен­те бру­сок пе­ре­ме­ща­ли рав­но­мер­но и пря­мо­ли­ней­но по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти с по­мо­щью ди­на­мо­мет­ра. В таб­ли­це пред­став­ле­ны ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний массы брус­ка с гру­за­ми и силы тре­ния с учётом по­греш­но­стей из­ме­ре­ний.

 

№ опытаМасса брус­ка, кгСила тре­ния, Н
10,150 ± 0,0050,90 ± 0,05
20,250 ± 0,0051,45 ± 0,05
30,350 ± 0,0052,05 ± 0,05

 

Каков при­бли­зи­тель­но ко­эф­фи­ци­ент тре­ния сколь­же­ния брус­ка по по­верх­но­сти, на ко­то­рой про­во­дил­ся экс­пе­ри­мент?

11.  
i

Сосуд с водой, со­единённый с оди­на­ко­во изо­гну­ты­ми труб­ка­ми (см. ри­су­нок), об­ра­зу­ет устрой­ство, на­зы­ва­е­мое се­гне­ро­вым ко­ле­сом. На уроке учи­тель по­ка­зал, что при вы­те­ка­нии воды из тру­бок ко­ле­со при­во­дит­ся во вра­ще­ние в на­прав­ле­нии, про­ти­во­по­лож­ном тому, в ко­то­ром вы­те­ка­ет вода.

С какой целью был про­де­лан дан­ный опыт?

12.  
i

Вам не­об­хо­ди­мо ис­сле­до­вать, как ме­ня­ет­ся пе­ри­од ко­ле­ба­ний пру­жин­но­го ма­ят­ни­ка при из­ме­не­нии жёстко­сти пру­жи­ны. Име­ет­ся сле­ду­ю­щее обо­ру­до­ва­ние (см. рис.):

 

— се­кун­до­мер элек­трон­ный;

— набор из трёх пру­жин жёстко­стью 40 Н/м, 60 Н/м и 100 Н/м;

— набор из трёх гру­зов по 100 г каж­дый;

— шта­тив с муф­той и лап­кой.

 

В от­ве­те:

1.  Опи­ши­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку.

2.  Опи­ши­те по­ря­док дей­ствий при про­ве­де­нии ис­сле­до­ва­ния.

13.  
i

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между при­ме­ра­ми про­цес­сов и фи­зи­че­ски­ми яв­ле­ни­я­ми, ко­то­рые ис­поль­зу­ют­ся в этих про­цес­сах. Для каж­до­го при­ме­ра из пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щее фи­зи­че­ское яв­ле­ние из вто­ро­го столб­ца и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

ПРИ­МЕР

А)  прин­цип ра­бо­ты пе­ри­ско­па

Б)  об­ра­зо­ва­ние ми­ра­жей

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ЯВ­ЛЕ­НИЯ

1)  пре­лом­ле­ние света

2)  от­ра­же­ние света

3)  дис­пер­сия света

4)  ди­фрак­ция света

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

AБ
14.  
i

Про­чи­тай­те фраг­мент тех­ни­че­ско­го опи­са­ния цен­тро­беж­но­го на­со­са и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15.

Цен­тро­беж­ный насос

Цен­тро­беж­ный насос со­сто­ит из двух ос­нов­ных ча­стей: элек­тро­дви­га­те­ля и ка­ме­ры с крыль­чат­кой. Крыль­чат­ка, вра­ща­ясь с ча­сто­той 2800 об/мин. (около 47 Гц), от­бра­сы­ва­ет воду к пе­ри­фе­рии ка­ме­ры, где рас­по­ло­жен на­гне­та­тель­ный па­тру­бок (труб­ка). При этом создаётся раз­ре­же­ние по цен­тру, где рас­по­ло­жен вса­сы­ва­ю­щий па­тру­бок, со­единённый тру­бой с ар­те­зи­ан­ской сква­жи­ной. Насос рас­счи­тан на глу­би­ну вса­сы­ва­ния до 8 м.

Насос спо­со­бен ра­бо­тать дли­тель­ное время бла­го­да­ря на­ли­чию спе­ци­аль­ной за­щи­ты от пе­ре­гре­ва. Мак­си­маль­ный со­зда­ва­е­мый напор воды  — 20 м, про­из­во­ди­тель­ность  — 2,9 м3/ч. Насос от­но­сит­ся к клас­су эко­но­мич­но­го обо­ру­до­ва­ния, по­треб­ля­е­мая мощ­ность  — 370 Вт, на­пря­же­ние  — 220 В. Для круг­ло­го­дич­но­го за­бо­ра воды насос по­ме­ща­ют в утеплённый при­я­мок, за­глуб­лен­ный ниже уров­ня про­мер­за­ния грун­та.

 

Пра­ви­ла мон­та­жа и экс­плу­а­та­ции

1.  Мон­таж осу­ществ­ля­ет­ся при плю­со­вой тем­пе­ра­ту­ре воз­ду­ха.

2.  За­пре­ща­ет­ся экс­плу­а­та­ция без устрой­ства за­зем­ле­ния1.

3.  Нель­зя при­ка­сать­ся к кор­пу­су ра­бо­та­ю­ще­го на­со­са.

4.  Не­об­хо­ди­мо предо­хра­нять элек­тро­дви­га­тель от по­па­да­ния в него воды.

 

По­че­му нель­зя экс­плу­а­ти­ро­вать насос при от­ри­ца­тель­ных тем­пе­ра­ту­рах?

15.  
i

Про­чи­тай­те фраг­мент тех­ни­че­ско­го опи­са­ния цен­тро­беж­но­го на­со­са и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15.

Цен­тро­беж­ный насос

Цен­тро­беж­ный насос со­сто­ит из двух ос­нов­ных ча­стей: элек­тро­дви­га­те­ля и ка­ме­ры с крыль­чат­кой. Крыль­чат­ка, вра­ща­ясь с ча­сто­той 2800 об/мин. (около 47 Гц), от­бра­сы­ва­ет воду к пе­ри­фе­рии ка­ме­ры, где рас­по­ло­жен на­гне­та­тель­ный па­тру­бок (труб­ка). При этом создаётся раз­ре­же­ние по цен­тру, где рас­по­ло­жен вса­сы­ва­ю­щий па­тру­бок, со­единённый тру­бой с ар­те­зи­ан­ской сква­жи­ной. Насос рас­счи­тан на глу­би­ну вса­сы­ва­ния до 8 м.

Насос спо­со­бен ра­бо­тать дли­тель­ное время бла­го­да­ря на­ли­чию спе­ци­аль­ной за­щи­ты от пе­ре­гре­ва. Мак­си­маль­ный со­зда­ва­е­мый напор воды  — 20 м, про­из­во­ди­тель­ность  — 2,9 м3/ч. Насос от­но­сит­ся к клас­су эко­но­мич­но­го обо­ру­до­ва­ния, по­треб­ля­е­мая мощ­ность  — 370 Вт, на­пря­же­ние  — 220 В. Для круг­ло­го­дич­но­го за­бо­ра воды насос по­ме­ща­ют в утеплённый при­я­мок, за­глуб­лен­ный ниже уров­ня про­мер­за­ния грун­та.

 

Пра­ви­ла мон­та­жа и экс­плу­а­та­ции

1.  Мон­таж осу­ществ­ля­ет­ся при плю­со­вой тем­пе­ра­ту­ре воз­ду­ха.

2.  За­пре­ща­ет­ся экс­плу­а­та­ция без устрой­ства за­зем­ле­ния1.

3.  Нель­зя при­ка­сать­ся к кор­пу­су ра­бо­та­ю­ще­го на­со­са.

4.  Не­об­хо­ди­мо предо­хра­нять элек­тро­дви­га­тель от по­па­да­ния в него воды.

 

По­че­му за­зем­ле­ние вы­пол­ня­ют в виде сталь­но­го про­во­да боль­шо­го се­че­ния?

16.  
i

Фо­то­лю­ми­нес­цен­ция

Све­то­вая волна, па­да­ю­щая на тело, ча­стич­но от­ра­жа­ет­ся от него, ча­стич­но про­хо­дит на­сквозь, ча­стич­но по­гло­ща­ет­ся. Часто энер­гия по­глощённой све­то­вой волны це­ли­ком пе­ре­хо­дит во внут­рен­нюю энер­гию ве­ще­ства, что про­яв­ля­ет­ся в на­гре­ва­нии тела. Од­на­ко из­вест­ная часть этой по­глощённой энер­гии может вы­звать и дру­гие яв­ле­ния: фо­то­элек­три­че­ский эф­фект, фо­то­хи­ми­че­ские пре­вра­ще­ния, фо­то­лю­ми­нес­цен­цию.

Так, не­ко­то­рые тела при осве­ще­нии не толь­ко от­ра­жа­ют часть па­да­ю­ще­го на них света, но и сами на­чи­на­ют све­тить­ся. Такое све­че­ние, или фо­то­лю­ми­нес­цен­ция, от­ли­ча­ет­ся важ­ной осо­бен­но­стью: свет лю­ми­нес­цен­ции имеет иной спек­траль­ный со­став, чем свет, вы­звав­ший све­че­ние (см. рис.). На­блю­де­ния по­ка­зы­ва­ют, что свет лю­ми­нес­цен­ции ха­рак­те­ри­зу­ет­ся бо́льшей дли­ной волны, чем воз­буж­да­ю­щий свет. Это пра­ви­ло носит на­зва­ние пра­ви­ла Сток­са в честь ан­глий­ско­го фи­зи­ка Ге­ор­га Сток­са (1819—1903). Ве­ще­ства, об­ла­да­ю­щие ярко вы­ра­жен­ной спо­соб­но­стью лю­ми­нес­ци­ро­вать, на­зы­ва­ют­ся лю­ми­но­фо­ры.

Ри­су­нок 1. Опыты по фо­то­лю­ми­нес­цен­ции: 1: – ис­точ­ник света (фо­нарь); 2 – све­то­фильтр; 3 – сосуд с ве­ще­ством (Про­пу­стим, на­при­мер, свет от фо­на­ря через фи­о­ле­то­вое стек­ло, за­дер­жи­ва­ю­щее прак­ти­че­ски все го­лу­бые и более длин­ные волны. Если пучок фи­о­ле­то­во­го света на­пра­вить на кол­боч­ку, в ко­то­рой со­дер­жит­ся рас­твор флю­о­рес­це­и­на, то освещённая жид­кость на­чи­на­ет ярко лю­ми­нес­ци­ро­вать зелёно-жёлтым све­том)

Све­че­ние ве­ще­ства (лю­ми­нес­цен­ция) свя­за­но с пе­ре­хо­да­ми ато­мов и мо­ле­кул с выс­ших энер­ге­ти­че­ских уров­ней на низ­шие уров­ни. Лю­ми­нес­цен­ции долж­но пред­ше­ство­вать воз­буж­де­ние ато­мов и мо­ле­кул ве­ще­ства. При фо­то­лю­ми­нес­цен­ции воз­буж­де­ние про­ис­хо­дит под дей­стви­ем ви­ди­мо­го или уль­тра­фи­о­ле­то­во­го из­лу­че­ния.

Не­ко­то­рые тела со­хра­ня­ют спо­соб­ность све­тить­ся не­ко­то­рое время после того, как осве­ще­ние их пре­кра­ти­лось. Такое по­сле­све­че­ние может иметь раз­лич­ную дли­тель­ность. В не­ко­то­рых объ­ек­тах оно про­дол­жа­ет­ся очень малое время (де­ся­ти­ты­сяч­ные доли се­кун­ды и мень­ше), и для его на­блю­де­ния тре­бу­ют­ся осо­бые при­спо­соб­ле­ния. В дру­гих оно тя­нет­ся много се­кунд и даже минут (часов), так что его на­блю­де­ние не пред­став­ля­ет ни­ка­ких труд­но­стей. При­ня­то на­зы­вать све­че­ние, пре­кра­ща­ю­ще­е­ся вме­сте с осве­ще­ни­ем, флю­о­рес­цен­ци­ей, а све­че­ние, име­ю­щее за­мет­ную дли­тель­ность,  — фос­фо­рес­цен­ци­ей.

Лю­ми­нес­цен­ция нашла при­ме­не­ние при из­го­тов­ле­нии ламп днев­но­го света. Воз­ни­ка­ю­щий в лампе, за­пол­нен­ной па­ра­ми ртути, га­зо­вый раз­ряд вы­зы­ва­ет элек­тро­лю­ми­нес­цен­цию паров ртути. В спек­тре из­лу­че­ния ртути име­ет­ся уль­тра­фи­о­ле­то­вое из­лу­че­ние с дли­ной волны 0,257 мкм, ко­то­рое, в свою оче­редь, воз­буж­да­ет фо­то­лю­ми­нес­цен­цию лю­ми­но­фо­ра, нанесённого на внут­рен­нюю сто­ро­ну сте­нок лампы и да­ю­ще­го ви­ди­мый свет. Из­ме­няя со­став лю­ми­но­фо­ра, можно из­го­тав­ли­вать лампы с тре­бу­е­мым спек­тром фо­то­лю­ми­нес­цен­ции. При сме­ще­нии мак­си­му­ма из­лу­че­ния в длин­но­вол­но­вую об­ласть ви­ди­мо­го спек­тра по­лу­ча­ют тёпло-белый (жел­то­ва­тый) свет, в ко­рот­ко­вол­но­вую  — хо­лод­но-белый (го­лу­бо­ва­тый) свет.

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

 

В лю­ми­нес­цент­ной лампе про­ис­хо­дит двой­ное пре­об­ра­зо­ва­ние энер­гии: элек­три­че­ская энер­гия пре­вра­ща­ет­ся в энер­гию ___________________ из­лу­че­ния паров ртути, ко­то­рая, в свою оче­редь, пре­вра­ща­ет­ся в энер­гию _____________________ лю­ми­но­фо­ра.

17.  
i

Фо­то­лю­ми­нес­цен­ция

Све­то­вая волна, па­да­ю­щая на тело, ча­стич­но от­ра­жа­ет­ся от него, ча­стич­но про­хо­дит на­сквозь, ча­стич­но по­гло­ща­ет­ся. Часто энер­гия по­глощённой све­то­вой волны це­ли­ком пе­ре­хо­дит во внут­рен­нюю энер­гию ве­ще­ства, что про­яв­ля­ет­ся в на­гре­ва­нии тела. Од­на­ко из­вест­ная часть этой по­глощённой энер­гии может вы­звать и дру­гие яв­ле­ния: фо­то­элек­три­че­ский эф­фект, фо­то­хи­ми­че­ские пре­вра­ще­ния, фо­то­лю­ми­нес­цен­цию.

Так, не­ко­то­рые тела при осве­ще­нии не толь­ко от­ра­жа­ют часть па­да­ю­ще­го на них света, но и сами на­чи­на­ют све­тить­ся. Такое све­че­ние, или фо­то­лю­ми­нес­цен­ция, от­ли­ча­ет­ся важ­ной осо­бен­но­стью: свет лю­ми­нес­цен­ции имеет иной спек­траль­ный со­став, чем свет, вы­звав­ший све­че­ние (см. рис.). На­блю­де­ния по­ка­зы­ва­ют, что свет лю­ми­нес­цен­ции ха­рак­те­ри­зу­ет­ся бо́льшей дли­ной волны, чем воз­буж­да­ю­щий свет. Это пра­ви­ло носит на­зва­ние пра­ви­ла Сток­са в честь ан­глий­ско­го фи­зи­ка Ге­ор­га Сток­са (1819—1903). Ве­ще­ства, об­ла­да­ю­щие ярко вы­ра­жен­ной спо­соб­но­стью лю­ми­нес­ци­ро­вать, на­зы­ва­ют­ся лю­ми­но­фо­ры.

Ри­су­нок 1. Опыты по фо­то­лю­ми­нес­цен­ции: 1: – ис­точ­ник света (фо­нарь); 2 – све­то­фильтр; 3 – сосуд с ве­ще­ством (Про­пу­стим, на­при­мер, свет от фо­на­ря через фи­о­ле­то­вое стек­ло, за­дер­жи­ва­ю­щее прак­ти­че­ски все го­лу­бые и более длин­ные волны. Если пучок фи­о­ле­то­во­го света на­пра­вить на кол­боч­ку, в ко­то­рой со­дер­жит­ся рас­твор флю­о­рес­це­и­на, то освещённая жид­кость на­чи­на­ет ярко лю­ми­нес­ци­ро­вать зелёно-жёлтым све­том)

Све­че­ние ве­ще­ства (лю­ми­нес­цен­ция) свя­за­но с пе­ре­хо­да­ми ато­мов и мо­ле­кул с выс­ших энер­ге­ти­че­ских уров­ней на низ­шие уров­ни. Лю­ми­нес­цен­ции долж­но пред­ше­ство­вать воз­буж­де­ние ато­мов и мо­ле­кул ве­ще­ства. При фо­то­лю­ми­нес­цен­ции воз­буж­де­ние про­ис­хо­дит под дей­стви­ем ви­ди­мо­го или уль­тра­фи­о­ле­то­во­го из­лу­че­ния.

Не­ко­то­рые тела со­хра­ня­ют спо­соб­ность све­тить­ся не­ко­то­рое время после того, как осве­ще­ние их пре­кра­ти­лось. Такое по­сле­све­че­ние может иметь раз­лич­ную дли­тель­ность. В не­ко­то­рых объ­ек­тах оно про­дол­жа­ет­ся очень малое время (де­ся­ти­ты­сяч­ные доли се­кун­ды и мень­ше), и для его на­блю­де­ния тре­бу­ют­ся осо­бые при­спо­соб­ле­ния. В дру­гих оно тя­нет­ся много се­кунд и даже минут (часов), так что его на­блю­де­ние не пред­став­ля­ет ни­ка­ких труд­но­стей. При­ня­то на­зы­вать све­че­ние, пре­кра­ща­ю­ще­е­ся вме­сте с осве­ще­ни­ем, флю­о­рес­цен­ци­ей, а све­че­ние, име­ю­щее за­мет­ную дли­тель­ность,  — фос­фо­рес­цен­ци­ей.

Лю­ми­нес­цен­ция нашла при­ме­не­ние при из­го­тов­ле­нии ламп днев­но­го света. Воз­ни­ка­ю­щий в лампе, за­пол­нен­ной па­ра­ми ртути, га­зо­вый раз­ряд вы­зы­ва­ет элек­тро­лю­ми­нес­цен­цию паров ртути. В спек­тре из­лу­че­ния ртути име­ет­ся уль­тра­фи­о­ле­то­вое из­лу­че­ние с дли­ной волны 0,257 мкм, ко­то­рое, в свою оче­редь, воз­буж­да­ет фо­то­лю­ми­нес­цен­цию лю­ми­но­фо­ра, нанесённого на внут­рен­нюю сто­ро­ну сте­нок лампы и да­ю­ще­го ви­ди­мый свет. Из­ме­няя со­став лю­ми­но­фо­ра, можно из­го­тав­ли­вать лампы с тре­бу­е­мым спек­тром фо­то­лю­ми­нес­цен­ции. При сме­ще­нии мак­си­му­ма из­лу­че­ния в длин­но­вол­но­вую об­ласть ви­ди­мо­го спек­тра по­лу­ча­ют тёпло-белый (жел­то­ва­тый) свет, в ко­рот­ко­вол­но­вую  — хо­лод­но-белый (го­лу­бо­ва­тый) свет.

Кри­сталл флю­о­рес­ци­ру­ет в жёлтой части спек­тра. Какой(-ие) фильтр(ы)  — синий или крас­ный  — можно ис­поль­зо­вать для пе­ре­во­да кри­стал­ла в воз­буждённое со­сто­я­ние?

18.  
i

Фо­то­лю­ми­нес­цен­ция

Све­то­вая волна, па­да­ю­щая на тело, ча­стич­но от­ра­жа­ет­ся от него, ча­стич­но про­хо­дит на­сквозь, ча­стич­но по­гло­ща­ет­ся. Часто энер­гия по­глощённой све­то­вой волны це­ли­ком пе­ре­хо­дит во внут­рен­нюю энер­гию ве­ще­ства, что про­яв­ля­ет­ся в на­гре­ва­нии тела. Од­на­ко из­вест­ная часть этой по­глощённой энер­гии может вы­звать и дру­гие яв­ле­ния: фо­то­элек­три­че­ский эф­фект, фо­то­хи­ми­че­ские пре­вра­ще­ния, фо­то­лю­ми­нес­цен­цию.

Так, не­ко­то­рые тела при осве­ще­нии не толь­ко от­ра­жа­ют часть па­да­ю­ще­го на них света, но и сами на­чи­на­ют све­тить­ся. Такое све­че­ние, или фо­то­лю­ми­нес­цен­ция, от­ли­ча­ет­ся важ­ной осо­бен­но­стью: свет лю­ми­нес­цен­ции имеет иной спек­траль­ный со­став, чем свет, вы­звав­ший све­че­ние (см. рис.). На­блю­де­ния по­ка­зы­ва­ют, что свет лю­ми­нес­цен­ции ха­рак­те­ри­зу­ет­ся бо́льшей дли­ной волны, чем воз­буж­да­ю­щий свет. Это пра­ви­ло носит на­зва­ние пра­ви­ла Сток­са в честь ан­глий­ско­го фи­зи­ка Ге­ор­га Сток­са (1819—1903). Ве­ще­ства, об­ла­да­ю­щие ярко вы­ра­жен­ной спо­соб­но­стью лю­ми­нес­ци­ро­вать, на­зы­ва­ют­ся лю­ми­но­фо­ры.

Ри­су­нок 1. Опыты по фо­то­лю­ми­нес­цен­ции: 1: – ис­точ­ник света (фо­нарь); 2 – све­то­фильтр; 3 – сосуд с ве­ще­ством (Про­пу­стим, на­при­мер, свет от фо­на­ря через фи­о­ле­то­вое стек­ло, за­дер­жи­ва­ю­щее прак­ти­че­ски все го­лу­бые и более длин­ные волны. Если пучок фи­о­ле­то­во­го света на­пра­вить на кол­боч­ку, в ко­то­рой со­дер­жит­ся рас­твор флю­о­рес­це­и­на, то освещённая жид­кость на­чи­на­ет ярко лю­ми­нес­ци­ро­вать зелёно-жёлтым све­том)

Све­че­ние ве­ще­ства (лю­ми­нес­цен­ция) свя­за­но с пе­ре­хо­да­ми ато­мов и мо­ле­кул с выс­ших энер­ге­ти­че­ских уров­ней на низ­шие уров­ни. Лю­ми­нес­цен­ции долж­но пред­ше­ство­вать воз­буж­де­ние ато­мов и мо­ле­кул ве­ще­ства. При фо­то­лю­ми­нес­цен­ции воз­буж­де­ние про­ис­хо­дит под дей­стви­ем ви­ди­мо­го или уль­тра­фи­о­ле­то­во­го из­лу­че­ния.

Не­ко­то­рые тела со­хра­ня­ют спо­соб­ность све­тить­ся не­ко­то­рое время после того, как осве­ще­ние их пре­кра­ти­лось. Такое по­сле­све­че­ние может иметь раз­лич­ную дли­тель­ность. В не­ко­то­рых объ­ек­тах оно про­дол­жа­ет­ся очень малое время (де­ся­ти­ты­сяч­ные доли се­кун­ды и мень­ше), и для его на­блю­де­ния тре­бу­ют­ся осо­бые при­спо­соб­ле­ния. В дру­гих оно тя­нет­ся много се­кунд и даже минут (часов), так что его на­блю­де­ние не пред­став­ля­ет ни­ка­ких труд­но­стей. При­ня­то на­зы­вать све­че­ние, пре­кра­ща­ю­ще­е­ся вме­сте с осве­ще­ни­ем, флю­о­рес­цен­ци­ей, а све­че­ние, име­ю­щее за­мет­ную дли­тель­ность,  — фос­фо­рес­цен­ци­ей.

Лю­ми­нес­цен­ция нашла при­ме­не­ние при из­го­тов­ле­нии ламп днев­но­го света. Воз­ни­ка­ю­щий в лампе, за­пол­нен­ной па­ра­ми ртути, га­зо­вый раз­ряд вы­зы­ва­ет элек­тро­лю­ми­нес­цен­цию паров ртути. В спек­тре из­лу­че­ния ртути име­ет­ся уль­тра­фи­о­ле­то­вое из­лу­че­ние с дли­ной волны 0,257 мкм, ко­то­рое, в свою оче­редь, воз­буж­да­ет фо­то­лю­ми­нес­цен­цию лю­ми­но­фо­ра, нанесённого на внут­рен­нюю сто­ро­ну сте­нок лампы и да­ю­ще­го ви­ди­мый свет. Из­ме­няя со­став лю­ми­но­фо­ра, можно из­го­тав­ли­вать лампы с тре­бу­е­мым спек­тром фо­то­лю­ми­нес­цен­ции. При сме­ще­нии мак­си­му­ма из­лу­че­ния в длин­но­вол­но­вую об­ласть ви­ди­мо­го спек­тра по­лу­ча­ют тёпло-белый (жел­то­ва­тый) свет, в ко­рот­ко­вол­но­вую  — хо­лод­но-белый (го­лу­бо­ва­тый) свет.

На ри­сун­ке пред­став­ле­ны спек­тры из­лу­че­ния для двух лю­ми­нес­цент­ных ламп, из­лу­ча­ю­щих белый или зелёный свет. Какую из ламп нель­зя ис­поль­зо­вать для про­смот­ра цвет­ных ил­лю­стра­ций? Ответ по­яс­ни­те.