Вариант 10

1. Посередине между точкой наблюдения и точечным источником расположен непрозрачный экран с круглым отверстием. При каком наименьшем размере отверстия в точке наблюдения будет максимум интенсивности света, если расстояние от экрана до точки наблюдения равно L = 0,5 м, а длина волны света λ = 0,6 мкм?

2. На дифракционную решетку, содержащую N = 400 штрихов на 1 мм, падает нормально монохроматический свет с длиной волны λ = 0,6 мкм. Найти общее количество дифракционных максимумов, которые дает эта решетка. Определить угол дифракции, соответствующий последнему максимуму.

3. Определить, во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света, прошедшего через два поляризатора, расположенных так, что угол между их главными плоскостями равен 45°, а в каждом из николей теряется 5 % интенсивности падающего света.

4. Поток излучения абсолютно черного тела Ф = 10 квт. Максимум излучения приходится на _max = 0,8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.

5. Максимум спектральной плотности абсолютно черного тела приходится на _max = 0,8 мкм, а относительная излучаемая мощность в полосе длин волн от 0 до _max составляет 40 %. Найти излучаемую телом мощность в полосе от _max до . Площадь поверхности тела равна S = 10 см².

6. Для некоторого тела относительная разность между истинной и радиационной температурами ((Т – Т_р)/Т) = 0,1. Найти коэффициент черноты этого тела.

7. Определить минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект, если материал катода выполнен из рубидия. Найти для такого фотоэлемента максимальную скорость электронов, если его облучают монохроматическим светом с длиной волны λ = 0,41 мкм.

8. Рентгеновские лучи с длиной волны  = 0,2 Å испытывают комптоновское рассеяние. При этом изменение длины волны этих лучей при рассеянии равно  = 0,024 Å. Найти энергию электрона отдачи.

9. Узкий пучок моноэнергетических электронов падает на поверхность монокристалла никеля. В направлении, составляющем угол 60 с нормалью к поверхности, наблюдается максимум отражения четвертого порядка при энергии электронов 180 эВ. Вычислить постоянную кристаллической решетки.

10. Электрон находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Ширина ямы L = 0,2 нм, энергия электрона E = 37,8 эВ. Определить номер энергетического уровня, на котором находится электрон, и величину его волнового вектора.

11. Вычислить удельное сопротивление кремния р-типа с концентрацией дырок р = 4 · 10 ¹⁹ м^–3. Найти отношение электронной проводимости к дырочной.

12. Определить вероятность заполнения электронами энергетического уровня, расположенного: а) выше уровня Ферми на 5 kT; б) ниже уровня Ферми на 5 kT. Определить вероятность заполнения дырками энергетического уровня, расположенного на 3 kT ниже уровня Ферми.

13. Определить массовый расход т ядерного горючего урана U²³⁵ в ядерном реакторе атомной электростанции. Тепловая мощность электростанции Р = 10 МВт. Принять энергию Q, выделяющуюся при одном акте деления, Q = 200 МэВ. КПД электростанции составляет = 20 %.

14. За время t = 1 сут активность изотопа уменьшилась от А₁ = 118 ГБк до А₂ = 7,4 ГБк. Определить период полураспада Т_1/2  этого нуклида.