Квантова і ядерна фізика


Скачати 372.92 Kb.
Назва Квантова і ядерна фізика
Сторінка 4/4
Дата 21.04.2013
Розмір 372.92 Kb.
Тип Закон
bibl.com.ua > Фізика > Закон
1   2   3   4
e збільшилась удвічі?

1.13 Температура верхніх шарів Сонця дорівнює 5300 К. Вважаючи Сонце за абсолютно чорне тіло, визначити довжину хвилі λm, на яку припадає максимум спектральної густини енергетичної світності Сонця

1.14 Випромінювання Сонця за своїм спектральним складом близьке до випромінювання абсолютно чорного тіла, знайти максимум спектральної густини енергетичної світності, який припадає на довжину хвилі λ=0,48 мкм. Знайти масу, що втрачається Сонцем щомиті за рахунок цього випромінювання. Оцінити час, за який маса Сонця зменшиться на 1%.

1.15. Мідну кульку діаметру d =1,2 см помістили у судину, температура стінок якої підтримується близькою до абсолютного нулю. Початкова температура кульки Т0 = 300 К. Враховуючи, що поверхня кульки є абсолютно чорною, знайти, через який час її температура зменшиться в η= 2 рази.

1.16.Температура поверхні Сонця Т0 = 5500 К. Вважаючи, що поглинальна здатність Сонця і Землі дорівнює одиниці і що Земля знаходиться в стані теплової рівноваги, оцінити її температуру.

1.17.Порожнина об'ємом V=1,0 л заповнена тепловим випромінюванням при температурі Т=1000 К. Знайти: а) теплоємність Cv; б) ентропію S цього випромінювання.

1.18.Визначити температуру тіла, яке при температурі навколишнього середовища t0=230 С випромінювало би енергії більше в 10 разів чим поглинало.
14

довжину хвилі лінії серії Пальмера.

1.85.Частинка масою m рухається по колу в центрально-симетричному полі, де її потенціальна енергія залежить від відстані r до центру поля як U=kr2/2, к- позитивна стала. Знайти за допомоги борівської умови квантування, можливі радіуси орбіт і значення повної енергії частинки в даному полі.

1.86.Визначити довжину хвилі, яка відповідає: 1) границі серії Лаймана, 2), границі серії Бальмера 3) границі серії Пашена. Проаналізувати результати.

1.87.Визначити довжину хвилі спектральної лінії, яка відповідає переходу електрона в атомі водню з шостої орбіти на другу. До якої серії відноситься ця лінія і яка вона за рахунком?

1.88.Визначити ω - циклічну частоту обертання електрона на n- ой круговій орбіті водородоподобного іона. Обчислити цю величину іона Не+ при n= 2.

1.89. Атом водню знаходитися у збудженому стані, що характеризується головним квантовим числом n=4. Визначити можливі спектральні лінії в спектрі водню, що з'являються під час переходу атома із збудженого стану в основний.

1.90. На дифракційну гратку з періодом d нормально падає пучок світла від розрядної трубки, наповненої атомарним воднем. Виявилось, що в спектрі дифракційний максимум к-го порядку, спостерігається під кутом φ, і відповідає одній з серії Лаймана. Визначити головне квантове число, яке відповідає енергетичному рівню, з якого стався перехід.

1.91.Використовуючи теорію Бору для атома водню, визначити: 1) радіус найближчої до ядра орбіти (перший борівський радіус), 2) швидкість руху електрона по цій орбіті.

1.92.Визначити, на скільки зміниться енергія електрона в атомі водню при випромінюванні атомом фотона з

23

від Сонця, як і Земля. Яку масу повинна мати частинка в кометному хвості, поміщена на цій відстані, щоб сила світлового тиску на неї врівноважувалася силою тяжіння частинки Сонцем?

1.76. Рентгенівські промені з довжиною λ0=70,8 пм випробовують комптонівське розсіяння на парафіні. Знайти довжину хвилі рентгенівських променів, розсіяних в напрямах: 1)φ=π/2 2)φ=π.

1.77. Якою була довжина хвилі рентгенівського випромінювання, якщо при комптонівському розсіянні цього випромінювання графітом під кутом φ=600 довжина хвилі розсіяного випромінювання дорівнює λ=25,4 пм?

1.78.Фотон розсіявся під кутом θ=120° на вільному електроні, внаслідок чого електрон отримав кінетичну енергію Т= 0,45 МеВ. Знайти енергію фотона до розсіяння.

1.79. Рентгенівські промені з довжиною хвилі λ0=20 пм випробовують комптонівське розсіювання під кутом φ=900. Знайти зміну довжини хвилі ∆λ рентгенівських променів при розсіянні, а також енергію і імпульс електрона віддачі.

1.80. При комптонівському розсіюванні енергія падаючого фотону розподіляється порівну між розсіяним фотоном і електроном віддачі. Кут розсіяння φ=900 . Знайти енергію і імпульс розсіяного фотона.

1.81. Енергія рентгенівських променів W=0,6МtВ. Знайти енергію електрону віддачі, якщо довжина хвилі рентгенівських променів після комптонівського розсіяння змінилася на 20%.

1.82. Визначити енергію фотона, що випромінюється під час переходу електрона в атомі водню з третього енергетичного рівня на другий.

1.83.Визначити максимальну і мінімальну енергії фотона у видимій серії спектру водню (серії Бальмера).

1.84. Максимальна довжина хвилі спектральної водневої лінії серії Лаймана дорівнює λ=0,12 мкм. Передбачаючи, що стала Ридберга невідома, визначити максимальну

22

1.19.Вважаючи, що теплові витрати обумовлені тільки випромінюванням, визначити, яку потужність необхідно підводити до мідної кульки діаметром d=2см, щоб при температурі навколишнього середовища t0=130C підтримувати її температуру t=170C. Прийміть поглинальну здатність міді AT=0,6.

1.20.Визначить силу струму, що протікає по вольфрамовому дроту діаметром d=0,8 мм, температура якого у вакуумі підтримується постійною і дорівнює Т=28000С. Поверхню дроту вважати за сіру з поглинальною здатністю AT =0,343. Питомий опір дроту при даній температурі ρ=0,92 Ом·см. Температура оточення дроту Т =170

1.21.Для вольфрамової нитки при температурі Т=3500К поглинальна здатність AT =0,35. Визначити радіаційну температуру нитки.

1.22.Використовуючи формулу Планка, визначити спектральну густину потоку випромінювання одиниці поверхні чорного тіла, що припадає на вузький інтервал довжин хвиль Δλ=5нм біля максимуму спектральної густини енергетичної світності, якщо температура чорного тіла Т=2500К.

1.23. Температура вольфрамової спіралі в електричній лампочці Т=2450К, потужність - 25 ват.. Відношення її енергетичної світності і світності абсолютно чорного тіла при даній температурі k = 0,3. Знайти площу S поверхні яка випромінює.

1.24.Потужність випромінювання абсолютно чорного тіла N=10кВт. Знайти площу поверхні тіла яка випромінює, якщо максимум спектральної густини його енергетичної світності припадає на довжину хвилі λ=700нм.

1.25.Тиск монохроматичного світла з довжиною хвилі λ=500 нм на зачорнену поверхню, розташовану перпендикулярно падаючим променям, дорівнює 0,12 мкПа..

15

Визначити число фотонів, які падають щомиті на 1 м поверхні

1.26. На ідеально відбиваючу поверхню площиною S=5 см2 за час t=3хв нормально падає монохроматичне світло, енергія якого W=9 Дж. Визначити: 1) енергію опромінення поверхні; 2) світловий тиск, що діє на поверхню

1.27. На поверхню падає нормально електромагнітне випромінювання з інтенсивністю І. Визначити тиск р випромінювання на поверхню в двох випадках: коли поверхня чорна (що поглинає абсолютно) і коли вона дзеркальна

1.28.Світло падає на дзеркальну поверхню. Визначити тиск р світла на цю поверхню, якщо інтенсивність випромінювання дорівнює І, а кут падіння α.

1.29. Визначити тиск світла на стінки електричної лампочки потужністю150 Вт, допускаючи, що вся споживана потужність йде на випромінювання і стінки лампочки відбивають 15 % падаючого на них світла. Вважати лампочку сферичною судиною радіусом 4 см

1.30. Знайти світловий тиск на стінки електричної лампи потужністю 100Вт. Колба лампи є сферичною радіусом r = 5см. Стінки лампи відбивають 4% і пропускають 6% падаючого на них світла. Вважати, що вся споживана потужність йде на випромінювання.

1.31. На поверхню площиною S=0,01 м2 за одиницю часу падає світлова енергія W=1,05 Дж/с. Знайти світловий тиск у випадках: коли поверхня повністю відбиває, повністю поглинає падаючі на неї промені

1.32.Монохроматичний пучок світла λ=490 нм,падаючи по нормалі до поверхні, чинить світловий тиск р=4,9 мкПа. Яке число фотонів падає в одиницю часу на одиницю площини цієї поверхні? Коефіцієнт відбиття світла ρ=0,25

1.33. Тиск світла з довжиною хвилі λ=500 нм на зачорнену поверхню, розташовану перпендикулярно падаючому випромінюванню, р=0,15мкПа. Визначити число фотонів.

16

рентгенівських фотонів з нерухомими вільними електронами. Врахувати, що при цій взаємодії електрони - набувають релятивістських швидкостей

1.69.Довжина хвилі рентгенівського випромінювання після комптонівського розсіяння збільшилася з λ1= 2,0 пм до λ2 - 2,4 пм. Визначити кінетичну енергію Wk електронів, що вилітають (виразіть її в МеВ) і їх швидкість v. Визначити також кут розсіяння θ рентгенівського випромінювання і кут α між - напрямом вильоту електронів і напрямом падаючого випромінювання.

1.70. Вузький пучок монохроматичного рентгенівського випромінювання падає на речовину, що його розсіює. Виявляється, що довжина хвиль розсіяного під кутами θ1=600 і θ2=1200 випромінювання відрізняються в 1,5 рази. Визначити довжину хвилі падаючого випромінювання, передбачаючи, що розсіювання відбувається на вільних електронах.

1.71. Фотон з довжиною хвилі λ = 6 пм розсіявся під прямим кутом на вільному електроні, що покоїться. Знайти: а) частоту розсіяного фотона; б) кінетичну енергію електрона віддачі.

1.72. Фотон з довжиною хвилі λ=5 пм випробував комптонівське розсіювання під кутом θ=900 на вільному електроні, що спочатку покоївся. Визначити: 1) зміну довжини хвилі при розсіюванні; 2) енергію електрона віддачі; 3) імпульс електрона віддача.

1.73.Фотон з енергією ћω=250 КеВ розсіявся під кутом θ=120° на вільному електроні, що спочатку покоївся. Визначити енергію розсіяного фотона.

1.74.Фотон з енергією ε=0,25 МеВ розсіюється на вільному електроні, що спочатку покоївся. Визначити кінетичну енергію електрона віддачі, якщо довжина хвилі розсіяного фотона змінилася на 20%.

1.75.Знайти світловий тиск сонячних променів на абсолютно чорне тіло, яке знаходиться на такій же відстані

21

де с - швидкість світла.

1.62. При почерговому освітленні поверхні деякого металу світлом з довжинами хвиль λ1= 0,35 мкм і λ2=0,54 мкм виявили, що відповідні максимальні швидкості фотоелектронів відрізняються один від одного в η = 2 рази. Знайти роботу виходу з поверхні цього металу.

1.63. Визначити мінімальну довжину хвилі в суцільному спектрі рентгенівських променів, якщо рентгенівська трубка працює під напругою U = 30 кВ.

1.64.На металеву пластину падає монохроматичне світло (λ = 0,413 мкм). Потік фотоелектронів з поверхні металу, повністю затримується, коли різниця потенціалів гальмівного електричного поля досягає U = 1,00 В. Визначити роботу виходу в электрон-вольтах і червону межу фотоефекту.

1.65. Визначити максимальну швидкість електронів, що вилітають з металу під дією γ -опромінення з довжиною хвилі λ = 0,030 А

1.66. Фотон з енергією ε = 1,025 МеВ розсіявся на вільному електроні, що спочатку покоївся. Визначити кут розсіювання фотона, якщо довжина хвилі розсіяного фотона дорівнює комптонівській довжині хвилі λ=2,43 пм

1.67. Визначити довжину хвилі λ електромагнітного випромінювання, якщо енергія одного кванта цього випромінювання дорівнює енергії спокою електрона. З якою швидкістю v повинен рухатися електрон, щоб його імпульс дорівнював імпульсу такого фотона? Визначити відношення енергії W рухомого електрона до енергії Wγ фотона.

1.68. Рентгенівське випромінювання з довжиною хвилі λ, взаємодіючи з речовиною відклоняється від первинного напряму поширення на кут θ. При цьому довжина хвилі розсіяного випромінювання збільшується на Δλ (ефект Комптона). Виразити величину Δλ через кут θ, розглядаючи розсіяння як результат зіткнень

20
падаючих на поверхню площиною 40 см2 за одну секунду.

1.34. Тиск монохроматичного світла з довжиною хвилі λ=600 нм на зачорнену поверхню, розташовану перпендикулярно випромінюванню, складає 0,1 мкПа. Визначити: 1) концентрацію фотонів у світловому пучку; 2) число фотонів падаючих щосекунди на 1 м поверхні.

1.35. На ідеально відбиваючу поверхню нормально падає монохроматичне світло довжиною хвилі λ=0,55 мкм. Потік випромінювання Фе складає 0,45 Вт. Визначити: 1) число фотонів, падаючих на поверхню за час t=3 с; 2) силу тиску, що діє на цю поверхню.

1.36. Плоска світлова хвиля інтенсивністю І=0,1 Вт/см2 падає під кутом α=300 на плоску відбиваючу поверхню з коефіцієнтом відбивання ρ=0,7. Використовуючи квантові уявлення, визначити нормальний тиск, що створюється світлом на цю поверхню.

1.37. Знайти масу фотона 1) червоних променів λ=700нм; 2) рентгенівських променів λ=25пм; 3) гамма - променів λ=1,24 пм.

1.38. Знайти енергію і імпульс фотона, якщо відповідна йому довжина хвилі λ=1,6 пм.

1.39.Геліво-неоновий лазер працює в безперервному режимі, розвиваючи потужність Р = 2,0 мВт. Випромінювання лазера має довжину хвилі = 630 нм. Скільки фотонів випромінює лазер за одну секунду?

1.40.Енергія кожного фотона в пучку монохроматичного випромінювання Wo = 4,4·10 -19 Дж. Яка довжина хвилі λ цього випромінювання у воді?

1.41. Під якою напругою U працює рентгенівська трубка, якщо «найжорсткіше» випромінювання в спектрі цієї трубки має довжину хвилі λmin= 3,0·10-11 м?

1.42. З якою швидкістю повинен рухатися електрон, щоб його кінетична енергія дорівнювала енергії фотона з довжиною хвилі λ=520 нм

17

1.43. Для калію червона межа фотоефекту λmax=0,62 мкм. Яку максимальну швидкість v можуть мати фотоелектрони, що вилітають при опромінюванні калію фіолетовим світлом з довжиною хвилі λ = 0,42 мкм?

1.44.Мінімальна частота світла, що вириває електрони з поверхні металевого катоду, v0 = 6,0·1014Гц. При якій частоті v світла електрони, що вилетіли, повністю затримуються різницею потенціалів U = 3,0 В?

1.45.При освітленні поверхні деякого металу фіолетовим світлом з довжиною хвилі λ1=0,4 мкм вибиті світлом електрони повністю затримуються різницею потенціалів U1 = 2,0 В. Чому дорівнює затримуюча напруга U2 при освітленні того ж металу червоним світлом з довжиною хвилі λ2 = 0,77 мкм?

1.46 З якою швидкістю повинен рухатися електрон, щоб його імпульс дорівнював імпульсу фотона з довжиною хвилі λ=520 нм

1.47. Яку енергію ε повинен мати фотон, щоб його маса дорівнювала масі спокою електрона?

1.48.Імпульс, який переноситься монохроматичним пучком фотонів через площину S=2см2 за час t=0,5 хв., дорівнює р =3·10-9 кг·м/с. Знайти для цього пучка енергію Е, падаючу на одиницю площини за одиницю часу.

1.49. При який температурі Т кінетична енергія молекули двоатомного газу дорівнюватиме енергії фотона з довжиною хвилі λ=589 нм.

1.50. Знайти масу фотона, імпульс якого дорівнює імпульсу молекули водню при температурі Т=200С. Вважати, що швидкість молекули дорівнює середній квадратичній швидкості.

1.51.Знайти довжину хвилі світла, що відповідає червоній межі фотоефекту. Для літію, натрію, калія і цезію.

1.52. Довжина хвилі світла, що відповідає червоній межі фотоефекту для деякого металу λ=275 нм. Знайти мінімальну енергію того фотона, що спричиняє фотоефект.

18

1.53. Довжина хвилі світла, яка відповідає червоній межі фотоефекту, для деякого металу λ=275 нм. Знайти роботу виходу А електрона з металу, максимальну швидкість електронів, які вириваються з металу світлом з довжиною хвилі λ=180 нм, і максимальну кінетичну енергію Е електронів

1.54. Знайти частоту світла, що вириває з металу електрони, які повністю затримуються різницею потенціалів U=3В. Фотоефект стискується при частоті світла v0=6·1014Гц. Знайти роботу виходу електрона з металу.

1.55. Визначити максимальну швидкість фотоелектронів, що вириваються з поверхні металу, якщо фотострум припиняється при подачі затримуючої напруги U0=3,7 В.

1.56.Червона межа фотоефекту для деякого металу дорівнює λ=500нм. Визначити значення енергії фотона, що спричиняє фотоефект.

1.57. Знайти затримуючу різницю потенціалів для електронів вирваних при освітленні калію світлом з довжиною хвилі λ=330 нм.

1.58. При фотоефекті з платинової поверхні, електрони повністю затримуються різницею потенціалів U=0,8 В. Знайти довжину хвилі опромінення і граничну довжину хвилі, при якій ще можливий фотоефект.

1.59. Фотони з енергією ε = 4,9 эВ виривають електрони з металу з роботою виходу А = 4,5 эВ. Знайти максимальний імпульс при вильоті кожного електрона

1.60.Точкове ізотропне джерело випромінює світло з λ = 589 нм. Світлова потужність джерела Р = 10 Вт. Знайти: а) середню густину потоку фотонів на відстані r = 2,0 м від джерела; б) відстань від джерела до точки, де середня концентрація фотонів n = 100 см-3.

1.61. Знайти довжину хвилі короткохвильової межі суцільного рентгенівського спектру, якщо швидкість електронів, що підлітають до антикатоду трубки, v = 0,85с,

19
1   2   3   4

Схожі:

ПРОГРАМИ ДЛЯ ЗАГАЛЬНООСВІТНІХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ ФІЗИКА
ЕОТ). Фізика сьогодні стала не лише теоретичною основою сучасної техніки, а й невід'ємною її частиною. Свідченням цього є сучасна...
Причини низької успішності учнів з фізики. Шляхи підвищення мотивації навчання фізики
Фізика стала грати роль теоретичної бази сучасної техніки, багато галузей якої (електротехніка, радіотехніка, електроніка, ядерна...
Володимир Юхимович Сторіжко народився у 1935 році. Закiнчив Харкiвський...
Фізика атомного ядра та елементарних частинок". У 1993 роцi обраний чле­ном-кореспондентом НАН України зі спеціальності "Ядерна фiзика,...
КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ “АТОМНА ТА ЯДЕРНА ФІЗИКА” БУДОВА АТОМУ ТА ТЕОРІЯ БОРА
Ретельне дослідження спектрів газоподібних речовині лужних елементів показує, що в них є визначені групи (серії) ліній, які описуються...
План-конспект інтегрованого уроку з української літератури та фізики...
Організаційний момент ( 2 хв.) – привітання, перевірка присутніх, рефлексія (Який настрій у вас перед уроком?)
Фізика! Яке багате слово!
«Сучасна техніка – це перш за все фізика в різних її застосуваннях». За допомогою цих знань сильна рука людини запустила космічні...
ЗАТВЕРДЖУЮ
Робоча програма Фізика твердого тіла для студентів за спеціальністю 04020301. Фізика*
ЗАТВЕРДЖУЮ
Робоча програма навчальної дисципліни «Загальна фізика (Механіка. Молекулярна фізика)» для студентів за напрямом підготовки
Урок фізики в 11 класі по темі: «Фізика атомного ядра»
МЕТА: Узагальнити та систематизувати знання учнів з теми «Фізика атомного ядра». Розвивати самостійність та уважність. Виховувати...
№ уроку в темі
Домашнє завдання сплановано згідно підручника Фізика. 10 клас: Підручник/ В. Г. Бар’яхтар Ф. Я. Божинова. – Х.: Видавництво «Ранок»,...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка