1. Определить длину волны ультрафиолетового излучения, падающего на поверхность металла с работой выхода 2 эВ, если максимальная скорость фотоэлектронов 10⁶ м/с.

2. На поверхность лития падает монохроматический свет (λ=310 нм). Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U не менее 1,7 В. Определить (в эВ) работу выхода A.

3. Определить (в нм) длину волны излучения, вырывающего с поверхности вольфрама электроны, максимальная кинетическая энергия которых 2.1 эВ. Работа выхода электрона с поверхности вольфрама 4.5 эВ.

4. Для фотокатода, выполненного из вольфрама, работа выхода равна 4,5 эВ. Определить, при какой (в нм) максимальной длине волны происходит фотоэффект.

5. Фотоэффект у некоторого металла начинается при частоте падающего света ν₀=6·10¹⁴ c^–1. Определите частоту света, при которой освобождаемые им с поверхности данного металла электроны полностью задерживаются разностью потенциалов в 3 В. Найдите (в эВ) работу выхода для данного металла.

6. Фотон с энергией 0.15 МэВ рассеялся на покоившемся свободном электроне, в результате чего его длина волны изменилась на 3 пм. Найдите (в градусах) угол, под которым вылетел электрон.

7. Первоначальная длина волны падающего излучения λ=0,003 нм, скорость электрона отдачи равна 0,6c (c – скорость света). Определите (в пм) изменение длины волны и (в градусах) угол рассеяния фотона.

8. Давление p монохроматического света (λ=600 нм) на черную поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,1 мкПа. Определить число N фотонов, падающих за время t=1 с на поверхность площадью S=l см².

9. Считая, что мощность лампы накаливания рассеивается во все стороны в виде излучения, и что средняя длина волны в спектре излучения лампы равна 500 нм, найдите число фотонов, которые падают за одну секунду на один квадратный сантиметр площадки, поставленной перпендикулярно к лучам на расстоянии 50 см от лампы мощностью 25 Вт.

10. Чему (в эВ) равна энергия фотона с длиной волны а) 400 нм, б) 700 нм и в) фотонов, генерируемых радиостанцией с частотной модуляцией на частоте 100 МГц?

11. Чему равен квадрат орбитального момента импульса электрона в состоянии 3d?

12. Атом находится в состоянии со спиновым квантовым числом S и орбитальным квантовым числом L, равным соответственно 2 и 3. Определите максимальное значение квантового числа J результирующего механического момента импульса атома.

13. В потенциальной яме бесконечной глубины движется электрон. Во сколько раз изменится минимальное значение кинетической энергии электрона при уменьшении ширины потенциальной ямы вдвое? Ответы: 1) не изменится; 2) увеличится в 2 раза; 3) увеличится в 4 раза; 4) уменьшится в 2 раза; 5) уменьшится в 4 раза.

14. Вычислить (в а.е.м. с точностью до 0.01) дефект массы ядра изотопа гелия (массовое число 4, зарядовое число 2), если известно, что масса атома гелия равна 4.0026 а.е.м.

15. С какой скоростью должен нейтрон налететь на ядро кремния (массовое число М=28, зарядовое число Z=14, энергия связи Е=236.5 МэВ), чтобы в результате реакции образовалось ядро алюминия (М=28, Z=13, Е=232.7 МэВ) и протон?

16. Образец содержит 1000 радиоактивных атомов с периодом полураспада Т. Сколько ядер останется нераспавшимися через промежуток времени Т/2?

17. Древесный уголь, обнаруженный на стоянке древнего человека, содержит изотоп углерода, при жизни усвоенный растениями. Удельная активность угля 10 единиц/(минутуграмм). Удельная активность в живом дереве 15.3 единиц/(минутаграмм). Сколько (в годах) времени прошло с момента прогорания костра древнего человека? Период полураспада углерода равен 5593 года.

18. Вычислить (в МэВ) энергию термоядерной реакции . Массы ядер дейтерия, трития и гелия равны 2,0141 а.Е.М., 3,01605 а.Е.М., 4,0026 а.Е.М. Соответственно.

19. Определить постоянную распада таллия, если известно, что через 300 дней его активность уменьшилась в 3.2 раза.

20. Вероятность радиоактивного распада равна... 1) числу ядер, распадающихся в единицу времени; 2) числу ядер, распадающихся в единицу времени в единице массы вещества; 3) времени, в течение которого распадается половина имеющихся радиоактивных ядер; 4) относительному уменьшению числа радиоактивных ядер за единицу времени. Какое из определений верное?

21. Вследствие изменения температуры тела максимум его излучательной способности переместился с λ₁=2,5 мкм до λ₂=0,125 мкм. Тело абсолютно черное. Во сколько раз увеличилась: а) температура тела; б) энергетическая светимость?

22. Во сколько раз увеличится мощность излучения черного тела, если максимум излучательной способности сместится от красной границы видимого спектра (λ_к=0,76 мкм) к его фиолетовой границе (λ_ф=0,38 мкм)?

23. Поток энергии P, излучаемый из смотрового окошка плавильной печи, равен 34 Вт. Определить температуру Т печи, если площадь отверстия S=6 см².

24. Мощность излучения абсолютно черного тела P=10 кВт. Найти (в см²) площадь S излучающей поверхности тела, если максимум излучательной способности приходится на длину волны λ=700 нм.

25. Во сколько раз увеличится мощность излучения абсолютно черного тела, если длина волны, соответствующая максимуму его излучательной способности, уменьшится с 700 до 600 нм?

Тепловое излучение Вариант № 19