Мозговой
.docx
Расчетно-графическое задание Вариант 11 |
1. Вследствие изменения температуры черного тела максимум спектральной плотности сместился с 2,4 мкм на 0,8 мкм. Как и во сколько раз изменилась энергетическая светимость тела и максимальная спектральная плотность энергетической светимости? |
2. При увеличении термодинамической температуры черного тела в два раза длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, уменьшилась на 400 нм. Определить начальную и конечную температуры. |
3. В работе А. Г. Столетова "Актино-электрические исследования" (1888 г.) впервые были установлены основные законы фотоэффекта. Один из результатов его опытов был сформулирован так: "Разряжающим действием обладают лучи самой высокой преломляемости, длина которых менее 295 нм". Определить работу выхода электрона из металла, с которым работал А. Г. Столетов. |
4. Определить давление р солнечного излучения на зачерненную пластинку, расположенную перпендикулярно солнечным лучам и находящуюся вне земной атмосферы на среднем расстоянии от Земли до Солнца |
5. Монохроматический пучок света (лямбда=4900 нм), падая нормально на поверхность, производит давление на нее, равное 5*10**(-7) кгс/м**2. Сколько квантов света падает ежесекундно на единицу площади этой поверхности? Коэффициент отражения света ро=0,25. |
6. Какова была длина волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения графитом под углом 60 град длина волны рассеянного излучения оказалась равной 25,4 пм? |
7. Найти период T обращения электрона на первой боровской орбите атома водорода и его угловую скорость w. |
8. Атом водорода в основном состоянии поглотил квант света с длиной волны 121,5 нм. Определить радиус электронной орбиты возбужденного атома водорода. |
9. Найти активность a массы m=1 г радия. |
10. Какую массу m2 радиоактивного изотопа 21083Bi надо добавить к массе m1=5 мг нерадиоактивного изотопа 20983Bi, чтобы через время t=10 суток после этого отношение числа распавшихся атомов к числу не распавшихся было равно 50%? Постоянная распада изотопа 21083Bi равна лямда =0,14 суток -1. |
Расчетно-графическое задание Вариант 12 |
1. Температура вольфрамовой спирали в 25-ваттной электрической лампочке равна 2450 К. Отношение ее энергетической светимости к энергетической светимости абсолютно черного тела при данной температуре равно 0,3. Найти величину излучающей поверхности спирали. |
2. Диаметр вольфрамовой спирали в электрической лампочке равен 0,3 мм, длина спирали 5 см. При включении лампочки в цепь напряжением в 127 В через лампочку течет ток силой 0,31 А Найти температуру лампочки. Считать, что по установлении равновесия все выделяющееся в нити тепло теряется в результате лучеиспускания. Отношение энергетических светимостей вольфрама и абсолютно черного тела считать для этой температуры равным 0,31. |
3. Определить постоянную Планка h, если известно, что фотоэлектроны, вырываемые с поверхности некоторого металла светом с частотой 2,2*10**15 с**(-1), полностью задерживаются обратным потенциалом в 6,6 В, а вырываемые светом с частотой 4,6*10**15 c**(-1) потенциалом в 16,8 В. |
4. Найти массу фотона, количество движения которого равно количеству движения молекулы водорода при температуре 20град С. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости. |
5. Монохроматическое излучение с длиной волны 500 нм падает нормально на плоскую зеркальную поверхность и давит на нее с силой 10 нН. Определить число фотонов, ежесекундно падающих на эту поверхность. |
6. Определить угол рассеяния фотона, испытавшего соударение со свободным электроном, если изменение длины волны при рассеянии равно 3,62 пм. |
7. На рис. 66 изображена схема прибора для определения резонансного потенциала натрия. Трубка содержит пары натрия. Электроды G и A имеют одинаковый потенциал. При какой наименьшей ускоряющей разности потенциалов U между катодом K и сеткой G наблюдается спектральная линия с длиной волны лямда =589нм? |
8. Найти наименьшую лямда min и наименьшую лямда max длины волн спектральных линий водорода в видимой области спектра. |
9. Чем отличается массовое число от относительной массы ядра? |
10. Природный уран представляет собой смесь трех изотопов: 23492U, 23592U, 23892U. Содержание 23492U ничтожно (0,006%), на долю 23592U приходится 0,71%, а остальную массу (99,28%) составляет 23892U. Периоды полураспада T< этих изотопов со Ответственно равны 2,5*10**5 лет, 7,1*10**8 лет, 4,5*10**9 лет. Найти процентную долю радиоактивности, вносимую каждым изотопом в общую радиоактивность природного урана. |
Расчетно-графическое задание Вариант 13 |
1. Считая, что атмосфера поглощает 10% лучистой энергии, посылаемой Солнцем, найти мощность, получаемую от Солнца горизонтальным участком земли площадью в 0,5 га. Высота Солнца над горизонтом равна 30град. Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела. |
2. Во сколько раз надо увеличить термодинамическую температуру черного тела, чтобы его энергетическая светимость возросла в два раза? |
3. При фотоэффекте с платиновой поверхности величина задерживающего потенциала оказалась равной 0,8 в. Найти 1) длину волны применяемого облучения, 2) максимальную длину волны, при которой еще возможен фотоэффект. |
4. Параллельный пучок монохроматического света (662 нм) падает на зачерненную поверхность и производит на нее давление 0,3 мкПа. Определить концентрацию фотонов в световом пучке. |
5. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы количество его движения было равно количеству движения фотона с длиной волны Лямбда=5200 нм? |
6. Длина волны фотона равна комптоновской длине электрона. Определить энергию и импульс фотона. |
7. В каких пределах должны лежать длины волн лямда монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света наблюдались три спектральные линии? |
8. Найти длину волны лямда фотона соответствующего переходу электрона со второй боровской орбиты на первую в двукратно ионизованном атоме лития. |
9. В результате распада массы m0=1 г радия за время t=1 год образовалась некоторая масса гелия, занимающего при нормальных условиях объем V=43 мм3. Найти из этих данных постоянную Авогадро NA. |
10. Ядро цинка Zn захватило электрон из К-оболочки атома (К- захват). Указать, в ядро какого элемента превратилось ядро цинка (написать химический символ элемента, массовое и зарядовое число). |
Расчетно-графическое задание Вариант 14 |
1. Максимум спектральной плотности энергетической светимости яркой звезды Арктур приходится на длину волны 580 нм. Принимая, что звезда излучает как черное тело, определить температуру поверхности звезды. |
2. Мощность излучения абсолютно черного тела равна 34 кВт. Найти температуру этого тела, если известно, что поверхность его равна 0,6 м**2. |
3. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны 220 нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов. |
4. Определить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, обладающего скоростью 10 Мм/с. |
5. Найти давление света на стенки электрической 100-ваттной лампы. Колба лампы представляет собой сферический сосуд радиусом 5 см. Стенки лампы отражают 4% и пропускают 6% падающего на них света. Считать, что вся потребляемая мощность идет на излучение. |
6. Какая доля энергии фотона при эффекте Комптона приходится на электрон отдачи, если фотон претерпел рассеяние на угол 180 град? Энергия фотона до рассеяния равна 0,255 МэВ. |
7. Определить наименьшую и наибольшую энергии фотона в ультрафиолетовой серии спектра водорода (серии Лаймана). |
8. Определить потенциальную, кинетическую и полную энергии электрона, находящегося на первой орбите атома водорода. |
9. Некоторое число атомов радия помещено в замкнутый сосуд. Через какое время t число атомов радона Nв этом сосуде будет отличатся на 10% от того числа атомов радона N', которое соответствует радиоактивному равновесию радия с радоном в этом сосуде? Построить кривую зависимости изменения N/N' в сосуде от времени t в интервале 0 у t у 6 T<, принимая за единицу времени период полураспада радона T<. |
10. Сколько атомов полония распадется за время t=1 сутки из N=106 атомов? |
Расчетно-графическое задание Вариант 15 |
1. Мощность излучения шара радиусом 10 см при некоторой постоянной температуре равна 1 кВт. Найти эту температуру, считая шар серым телом с коэффициентом теплового излучения 0,25. |
2. Какое количество энергии излучает один квадратный сантиметр затвердевающего свинца в 1 сек? Отношение энергетических светимостей поверхности свинца и абсолютно черного тела для этой температуры считать равным 0,6. |
3. Определить максимальную скорость Vmax, фотоэлектронов, вылетающих из металла под действием - у-излучения с длиной волны 0,3 нм. |
4. Определить угол рассеяния фотона, испытавшего соударение со свободным электроном, если изменение длины волны при рассеянии равно 3,62 пм. |
5. В одном из опытов П. H. Лебедева при падении света на зачерненный кружок диаметром 5 мм и коэффициентом отражения р=0 угол поворота нити был равен 10 мин. Расстояние от центра кружка до оси вращения 9,2 мм. Постоянная момента кручения нити равна 2,2 * 10^(-11) Н*м/рад. Найти: 1) величину светового давления, 2) мощность падающегосвета. |
6. Рентгеновские лучи с длиной волны лямбда(о)=0,708 пм испытывают комптоновское рассеяние на парафине. Найти длину волны рентгеновских лучей, рассеянных в направлениях: 1) пи/2, 2) пи. |
7. Найти наибольшую и наименьшую длины волн в первой инфракрасной серии спектра водорода (серии Пашена). |
8. Вычислить длину волны, которую испускает ион гелия при переходе со второго энергетического уровня на первый. Сделать такой же подсчет для иона лития. |
9. Свинец, содержащийся в урановой руде, является конечным продуктом распада уранового ряда, поэтому из отношения урана в руде к массе свинца в ней можно определить возраст руды. Найти возраст t урановой руды, если известно, что на массу mур=1 кг урана 238 92U в этой руде находится масса mсв=320 г свинца 20682Pb. |
10. В чем проявляется нецентральный характер ядерных сил? |
Расчетно-графическое задание Вариант 16 |
1. Определить температуру, при которой энергетическая светимость черного тела равна 10 кВт/м**2. |
2. Температура черного тела равна 2 кК. Определить: 1)спектральную плотность энергетической светимости для длины волны 600 нм; 2) энергетическую светимость в интервале длин волн от 590 нм до 610 нм. Принять, что средняя спектральная плотность энергетической светимости тела в этом интервале равна значению, найденному для длины волны 600 нм. |
3. На поверхность лития падает монохроматический свет (310 нм). Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающую разность потенциалов не менее 1,7 В. Определить работу выхода. |
4. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона с длиной волны Лямбда=5200 нм? |
5. Определить энергию, массу и количество движения фотона, если соответствующая ему длина волны равна 1,6 пм. |
6. Фотон с энергией 0,25 МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия рассеянного фотона равна 0,2 МэВ. Определить угол рассеяния. |
7. Вычислить радиусы r2 и r3 второй и третьей орбит в атоме водорода. |
8. Найти кинетическую энергию Wк электрона, находящегося на n-й орбите атома водорода, для n=1,2,3 и бесконечность. |
9. Какую наименьшую энергию нужно затратить, чтобы оторвать один из нейтронов от ядра азота? |
10. Найти удельную активность am: а) урана 23592U; б) радона 22286Rn. |
Расчетно-графическое задание Вариант 17 |
1. Принимая коэффициент теплового излучения угля при температуре 600 К равным 0,8,определить: 1) энергетическую светимость угля; 2) энергию, излучаемую с поверхности угля с площадью 5 см**2 за время 10 мин. |
2. В каких областях спектра лежат длины волн, соответствующие максимуму спектральной плотности энергетической светимости, если источником света служит: 1) спираль электрической лампочки (Г=3000 К), 2)поверхность Солнца (Т=6000 К) и 3)атомная бомба, в которой в момент взрыва развивается температура около 10**9 К? Излучение считать близким к излучению абсолютно черного тела. |
3. Максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении его гамма - фотонами, равна 291 Мм/с. Определить энергию гамма - фотонов. |
4. Давление монохроматического света (600 нм) на черную поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,1 мкПа. Определить число фотонов, падающих за время 1 с на поверхность площадью 1 см**2. |
5. Рентгеновские лучи с длиной волны лямбда(о)=20 пм испытывают комптоновское рассеяние под углом 90 град. Найти: 1) изменение длины волны рентгеновских лучей при рассеянии, 2) энергию электрона отдачи, 3) количество движения электрона отдачи. |
6. Фотон с энергией 0,4 МэВ рассеялся под углом 90 град на свободном электроне. Определить энергию рассеянного фотона и кинетическую энергию электрона отдачи. |
7. Электрон, пройдя разность потенциалов U=4,9 В, сталкивается с атомом ртути и переводит его в первое возбужденное состояние. Какую длину волны лямда имеет фотон, соответствующий переходу атома ртути в нормальное состояние? |
8. Найти длину волны лямда фотона соответствующего переходу электрона со второй боровской орбиты на первую в однократно ионизованном атоме гелия. |
9. Ядро азота N захватило альфа - частицу и испустило протон. Определить массовое число А и зарядовое число Z образовавшегося в результате этого процесса ядра. Указать, какому элементу это ядро соответствует. |
10. Определить энергию, которая освободится при соединении одного протона и двух нейтронов в атомное ядро. |
Расчетно-графическое задание Вариант 18 |
1. На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, имеющего температуру, равную температуре человеческого тела, т.е. t=37градC? |
2. Найти, какое количество энергии с 1 см**2 поверхности в 1 сек излучает абсолютно черное тело, если известно, что максимальная спектральная плотность его энергетической светимости приходится на длину волны в 484 нм. |
3. Найти красную границу фотоэффекта для лития, натрия, калия и цезия. |
4. Длина волны фотона равна комптоновской длине электрона. Определить энергию и импульс фотона. |
5. В явлении Комптона энергия падающего фотона распределяется поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния равен пи/2. Найти энергию и количество движения рассеянного фотона. |
6. Длина волны фотона равна комптоновской длине электрона. Определить энергию и импульс фотона. |
7. В каких пределах должна лежать энергия бомбардирующих электронов, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов спектр водорода имел только одну спектральную линию? |
8. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной атомарным водородом. Постоянная решетки d=5мкм. Какому переходу электрона со Ответствует спектральная линия, наблюдаемая при помощи этой решетки в спектре пятого порядка под углом фи=41 ? |
9. Атомное ядро, поглотившее гамма - фотон с длиной волны 0,47 пм, пришло в возбужденное состояние и распалось на отдельные нуклоны, разлетевшиеся в разные стороны. Суммарная кинетическая энергия нуклонов равна 0,4 МэВ. Определить энергию связи ядра. |
10. Что называется виртуальными частицами и какую роль они играют в объяснении ядерных сил? |