Эффект Комптона

1.Определите длину волны λ рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения под углом Θ = 60° длина волны рассеянного излучения λ₁ оказалась равной 57 пм.

1) λ = 22,0 * 10^-9 м 2) λ = 32,2 * 10^-10 м

3) λ = 45,4 * 10^-12 м 4) λ = 65,6 * 10^-10 м

5) λ = 55,8 * 10^-11 м

2.Открытие эффекта Комптона доказало, что …

а) электрон может вести себя одновременно как частица и как волна

б) фотон может вести себя одновременно как частица и как волна

в) фотон чаще проявляет корпускулярные свойства, а электрон - волновые

г) электрон чаще проявляет корпускулярные свойства, а фотон электрон - волновые

д) при взаимодействии электрона и фотона энергия фотона уменьшается

1) а, в 2) б, д

3) а, в, д 4) б, г, д

5) нет верного ответа

3.Фотон с длиной волны λ = 5 пм испытал комптоновское рассеяние под углом Θ = 60°. Определите изменение длины волны при рассеянии (Λ - комптоновская длина волны).

1) Δλ=Λ 2) Δλ=Λ/2

3) Δλ=(Λ √3)/2 4) Δλ=2*Λ

4.Рентгеновские лучи (λ = 5 пм) испытывают рассеяние на воске. Найти длину λ₁ волны рентгеновских лучей, рассеявшихся под углом 145° (Λ - комптоновская длина волны).

1) λ₁= 3,12 * 10^-10 м 2) λ₁= 4,00 * 10^-11 м

3) λ₁= 4,65 * 10^-11 м 4) λ₁= 5,85 * 10^-12 м

5.Какой была длина волны рентгеновского излучения, если при рассеянии этого излучения некоторым веществом под углом 60°. Длина волны рассеянных рентгеновских лучей составляет λ₁ = 4*10^-11.

1) λ = 3,12 * 10^-10 м 2) λ = 1,5*10^-11 м

3) λ = 1,65 * 10^-11 м 4) λ = 2,76 * 10^-11 м

6.Какую энергию должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоя электрона?

1) 1.01*10^-47 Дж; 2) 2.73*10^-22 Дж;

3) 3.03*10^-39 Дж; 4) 8.19*10^-14 Дж.

7.Найти изменение частоты фотона, рассеянного покоящимся электроном.

h- постоянная планка; m₀-масса покоя электрона;

с-скорость света; ν- частота фотона;

ν′- частота рассеянного фотона; φ- угол рассеивания;

1) ∆ν=m_0*c²*ν*ν′*(1-cos φ) / h;

2) ∆ν= h*ν*ν′*(1-cos φ) / (m₀*c²);

3) ∆ν=h*ν*ν′*cos φ / (m₀*c²);

4) ∆ν=h*ν*ν′*(1-sin φ) / (m₀*c²);

5) ∆ν= h*ν*ν′*(1+ cos φ) / (m₀*c²).

8. Определить максимальное изменение длины волны при рассеянии света на протонах.

1) ∆λ =1.51*10¹⁵Ǻ; 2) ∆λ=2.64*10^-5Ǻ;

3) ∆λ=1.32*10^-5Ǻ; 4) ∆λ=3.02*10¹⁵Ǻ;

5) ∆λ=1.2*10²Ǻ.

9. Найти кинетическую энергию электрона отдачи, если фотон с длиной волны λ=4пм рассеялся под углом 90⁰ на покоившемся свободном электроне.

1) 1.55*10⁵ эВ; 2) 3.2*10^-6 эВ;

3) 8.2*10¹⁴ эВ; 4) 4.1*10¹⁴ эВ;

5) 3.1*10⁵ эВ.

10. Комптоновский электрон вылетел под углом 30° . Найти изменение длины волны фотона с энергией 0.2 МэВ, при его рассеивании на покоившемся свободном электроне.

1) 1.0 пм; 2) 2.0 пм; 3) 3.0 пм; 4) 4.0 пм; 5) 5.0 пм.

11.Рентгеновские лучи с длиной волны λ₀ = 7,08*10^-11 м испытывают комптоновское рассеяние на парафине. Найти длину волны рентгеновских лучей, рассеянных под углом 180º.

1)8,42*10^-12 м; 2)6,35*10^-11 м;

3)7,57*10^-11 м; 4)9,23*10^-10 м.

12.Какова была длина волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения графитом под углом 60º длина волны рассеянного излучения оказалась равной 2,54*10^-11м.

1)4,25*10^-11 м; 2)3,77*10^-10 м;

3)6,82*10^-10 м; 4)2,48*10^-11 м;

13.Рентгеновские лучи с длиной волны 0,2Ǻ (2,0*10^-11 м) испытывают комптоновское рассеяние под углом 90º. Найти кинетическую энергию электрона отдачи.

1)4,8*10³ эВ; 2)6,6*10³ эВ;

3)5,7*10⁴ эВ; 4)7,3*10⁴ эВ;

14.Фотон рассеялся под углом θ=120˚ на первоначально покоившемся свободном электроне. Определить энергию фотона, если энергия рассеянного фотона равна 0,144МэВ.

1) hν=170 КэВ; 2) hν=250 КэВ;

3) hν=200 КэВ; 4) hν=230 КэВ;

15.Энергия падающего фотона hυ=0,1 МэВ, максимальная кинетическая энергия электрона отдачи равна 83 КэВ. Определить длину первичной волны.

1) λ=5*10^-12 м; 2) λ=3*10^-12 м;

3) λ=10^-12 м; 4) λ=10^-11 м;

16.Для каких длин волн заметен эффект Комптона?

1) Рентгеновские волны 2) Волны видимого спектра

3) Инфракрасные волны 4) Нет правильного ответа

17.Фотон с энергией hν=250 КэВ рассеялся под углом θ=120˚ на первоначально покоившемся свободном электроне. Определить энергию рассеянного фотона.

1) 0,05 МэВ 2) 0,096 МэВ

3) 0,144 МэВ 4) 0,192 МэВ

5) 0,212 МэВ

18.Рассчитать максимальную кинетическую энергию электрона отдачи, если энергия падающего фотона hυ=0,1 МэВ и длина первичной волны λ=10^-12 м.

1) 43 КэВ 2) 53 КэВ

3) 63 КэВ 4) 73 КэВ

5) 83 КэВ

19.Фотон с энергией E=1,025 МэВ рассеялся на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите угол рассеяния фотона, если длина волны рассеянного фотона оказалась равной комптоновской длине волны λ_к=2,43 пм.

1) 30˚ 2) 45˚

3) 60˚ 4) 75˚

5) 85˚

20.Узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на рассеивающее вещество. Оказывается, что длины волн, рассеянного под углами θ₁=60˚ и θ₂=120˚ излучения различаются в 1,5 раза. Определите длину волны падающего излучения, предполагая, что рассеяние происходит на свободных электронах.

1) 1,12 пм 2) 2,67 пм

3) 3,64 пм 4) 6,32 пм

5) 9,02 пм

21.На каких частицах возможно наблюдение эффекта комптона?

1 - Свободные электроны

2 - Протоны

3 - Тяжелые атомы

4 - Нейтроны

5 - Положительные ионы металлов

1) 1 2) 1, 2 3) 1, 2, 3 4) 1, 2, 3, 4 5) 1, 2, 3, 4, 5

22.В каком случае наблюдается обратный эффект Комптона, связанный с уменьшением длины волны в результате рассеивания света на веществе?

1) При взаимодействии фотона с положительными частицами: протонами и позитронами

2) При взаимодействии фотона с релятивистскими электронами

3) Когда длина волны падающего света превышает предельное значение _пред

4) При угле рассеяния фотона  из промежутка [90⁰;180⁰], cos<0.

5) Когда импульс фотона превышает импульс взаимодействующей частицы

23.Фотон с энергией =1,025 МэВ рассеялся на покоящемся свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона оказалась равной комптоновской длине волны _К=2,43 пм. Найти угол рассеяния .

1) 30⁰ 2) 37⁰ 3) 45⁰ 4) 53⁰ 5) 60⁰

24.Рассеянные на частицах вещества световые лучи прошли через собирающую линзу и дали интерференционную картину. О чем это говорит?

1) Опыт иллюстрирует эффект Комптона

2) Об ионизации вещества. Часть фотонов рассеялось на свободных электронах, часть – на положително заряженных ионах

3) Опыт иллюстрирует обратный эффект Комптона

4) Энергия связи электронов в атомах вещества меньше энергии фотона

5) Энергия связи электронов в атомах вещества больше энергии фотона

25.Фотон с энергией =0,25 МэВ рассеялся на покоящемся свободном электроне. Определить кинетическую энергию электрона отдачи , если длина волны рассеянного фотона изменилась на 20%.

1) T_e=41,7 кэВ 2) T_e=50,2 кэВ

3) T_e=65,9 кэВ 4) T_e=88,3 кэВ

5) T_e=95,4 кэВ

26.Фотон с длиной волны  испытал комптоновское перпендикулярное рассеяние на покоящемся свободном электроне. Комптоновская длина волны _К. Найти энергию электрона отдачи.

1) 2)

3) 4)

5)

27.Фотон с длиной волны  испытал комптоновское перпендикулярное рассеяние на покоящемся свободном электроне. Комптоновская длина волны _К. Найти энергию электрона отдачи.

1) 2)

3) 4)

5)

28.Узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на рассеивающее вещество. Длины волн рассеянного под углами ₁=60⁰ и ₂=120⁰ излучения отличаются в 1,5 раза. Определить длину волны падающего излучения, если рассеяние происходит на свободных электронах.

1) 2,72 пм 2) 2,95 пм 3) 3,64 пм 4) 4,12 пм 5) 5,58 пм

29.Фотон с длиной волны λ=6 пм рассеялся под прямым углом па покоившемся свободном электроне. Найти длину волны рассеянного фотона.

1) 10.8 пм 2) 8.4 пм 3) 3.6 пм 4) 4.9 пм 5) нет верных ответов

30.Каким из ниже перечисленных закономерностей подчиняется комптоновское рассеивание?

1 - интенсивно для веществ с малым атомным весом.

2 - слабо для веществ с малым атомным весом.

3 - интенсивно для веществ с большим атомным весом.

4 - слабо для веществ с большим атомным весом.

1) 1 2) 1,4 3) 4,2 4) 2,3 5) нет верных ответов

31.Каким из ниже перечисленных закономерностей подчиняется комптоновское рассеивание?

1 - при одинаковых углах рассеивания изменение длины волны одно и то же для всех рассеивающих веществ.

2 - при одинаковых углах рассеивания изменение длины волн разное для различных рассеивающих веществ.

3. изменение длины волны при рассеивании не зависит от угла рассеивания

4. изменение длины волны при рассеивании возрастает с увеличением угла рассеивания

1) 2,3 2) 1,4 3) 4 4) 1,4 5) нет верных ответов

32.На рисунке представлены зависимости интенсивности первичного и вторичного излучения от длины волны света при рассеивании света на некоторых веществах. Что можно сказать об атомных весах(А₁ и А₂) этих веществ(1 ,2)? λ – длина волны первичного излучения, λ^/ - длина волны вторичного излучения.

1) А₁<A₂ 2) A₁>A₂ 3) A₁=A₂

4) недостаточно данных для определения соотношений между атомными весами веществ

33.Фотон с энергией 1.00МэВ рассеялся на свободном покоившемся электроне. Найти кинетическую энергию электрона отдачи ,если частота рассеявшегося фотона изменилась в 1.25 раза.

1) 2 МэВ 2) 0.2МэВ 3) 0.5МэВ 4) 1.35МэВ 5) нет верных ответов

34.Фотон с энергией Е = 1,025 МэВ рассеялся на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите угол рассеяния фотона, если длина волны рассеянного фотона оказалась равной комптоновской длине волны 2,43 пм.

1) 45⁰ 2) 60⁰ 3) 90⁰ 4) 30⁰

35.Узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на рассеивающее вещество. Длины волн рассеянного под углами υ₁ = 60⁰ и υ₂ = 120⁰ излучения отличаются в 1,5 раза. Определите длину волны падающего излучения, предполагая, что рассеяние происходит на свободных электронах.

1) 4,3 пм 2) 2,45 пм 3)3,64 пм 4) 4 пм

36.Фотон с длиной волны λ = 5 пм испытывал комптоновское рассеяние под углом υ = 90⁰ на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите изменение длины волны при рассеянии.

1) 2,43 пм 2) 3,15 пм 3) 4,2 пм 4) 2 пм

37.Фотон с длиной волны λ = 5 пм испытывал комптоновское рассеяние под углом υ = 90⁰ на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите энергию электрона отдачи.

1) 70 кэВ 2) 90 кэВ 3) 81 кэВ 4) 74 кэВ

38.Фотон с длиной волны λ = 5 пм испытывал комптоновское рассеяние под углом υ = 90⁰ на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите импульс электрона отдачи.

1) 2 *10 ^-20 кг*м/с 2) 1,6 *10^-20 кг*м/с 3) 2 *10^-22 кг*м/с 4) 1,6 *10^-22 кг*м/с

39.На рисунке 2 представлена векторная диаграмма комптоновского рассеяния. Угол рассеяния φ=π/2. какой из векторов соответствует импульсу рассеянного фотона?

1) φ=0^о 2) φ=90^о 3) φ=180^о

4 0.На рисунке 2 представлена векторная диаграмма комптоновского рассеяния. При каком угле рассеяния фотонов изменение их длин волны ∆λ максимально?

1) φ=0^о 2) φ=90^о 3) φ=180^о

41.На рисунке 3 представлена векторная диаграмма комптоновского рассеяния. Какой из векторов представляет импульс рассеянного фотона?

1) 1 2) 2 3) 3

4 2.На рисунке 3 представлена векторная диаграмма комптоновского рассеяния. Какой из векторов представляет импульс электрона отдачи?

1) 1 2) 2 3) 3

4 3.Направленный монохроматический световой поток Ф падает под углом а=30 ^о на абсолютно черную (А) и зеркальную(В) пластинки(рис. 4). Сравните давление света p_a и p_в на пластинки А и В соответственно, если пластинки закреплены.

1) p_a = p_в 2) p_a > p_в 3) p_a < p_в

4 4.В результате комптоновского рассеяния в одном случае фотон полетел под углом к первоначальному направления падающего фотона, а другой – под углом . В каком случае длина волны излучения после рассеяния больше и в каком случае электрон, участвующий во взаимодействие, получил большую энергию?

1) 1 , 2 2) 1 , 1 3) 2 , 1 4) 2 , 2

45.В результате эффекта Комптона фотон при соударение с электроном был рассеян на угол =90 . Энергия рассеянного фотона Е =6.4 Дж. Определить энергию Е фотона до рассеянивания. (с=3 м/с, m =9.1 кг).

1) 1.9*10 Дж 2) 1.8*10^-18Дж 3) 2,9*10 Дж

4) 6.4*10 Дж 5) нет правильного ответа.

46.Рентгеновские лучи с длиной волны =70.8 пм испытывает комптоновское рассеивание на парафине. Найдите длину волны λ рентгеновских лучей, рассеяных в направление ( ).64,4 пм

1) 61,7пм 2) 64,4пм 3) 35.4 пм 4) 73,22пм 5) нет правильного ответа

47.Фотон с энергией Е=6.4 Дж рассеялся под углом на свободном электроне. Определить энергию Е рассеянного фотона и кинематическую энергию Т электрона отдачи.(h=6.626*10 Дж*с, =2,426 пм , с=3*10 м/с).

1) 3,49*10 , 2,11*10 2) 3,52*10 , 2,11*10 3) 3,49*10 , 2,57*10

4) 3,52*10 , 2,57*10 5) нет правильного ответа

48.Фотон с энергией Е=4 Дж рассеялся на свободном электроне. Энергия Е =3,2*10 Дж. Определить угол рассеивания . (h=6.626*10 Дж*с, =2,426 пм , с=3*10 м/с) .

1) 2,4*10 2) 3,2*10 3) 2,4*10 4) 3,2*10^-14

5) нет правильного ответа

49.Какова была длина волны рентгеновского излучения, если при комптоновском

рассеяния этого излучения графитом под углом =60 длина волны рассеянного излучения оказалась равной =25,4пм?

1) 24,2пм 2) 42,2пм 3) 15,5пм 4) 25,3пм

5) нет правильного ответа.

Параллельный пучок электронов падает нормально на диафрагму с узкой прямоугольной щелью шириной a = 2 мкм. Определить положение 2ого дифракционного минимума на экране, отстающем от щели на расстояние l = 50 см. Скорость всех электронов одинакова и равна

1.

2.

3.

4.

Параллельный пучок электронов падает нормально на диафрагму с узкой прямоугольной щелью шириной a = 2 мкм. Во сколько раз отличается ширина 1ого дифракционного максимума b1 от центрального дифракционного максимума b ( ). Скорость всех электронов одинакова и равна

5. 1

6. 2

7. 0.5

8. 0.4

2с

Пучок электронов встречает на своем пути потенциальный барьер высотой U = 27 эВ. Определить энергию электронов E, если известно, что коэффициент пропускания волн Де Бройля D = 8/9. Известно, что U < E.

5. 36 эВ

6. 3.6 эВ

7. 40 эВ

8. 4 эВ

2с

Определить значение орбитального момента импульса P_Q электрона в возбужденном атоме водорода при максимальном орбитальном квантовом числе l, если энергия возбуждения E = -12.9 эВ.

1.

2.

3.

4.

Частица находится в возбужденном (n = 4) состоянии в одномерном потенциальном ящике шириной l с абсолютно непроницаемыми стенками. В какой из областей A(0 <= x <= l/3) и B(2/3 <= x <= l) вероятность пребывания электрона больше.

5. A > B

6. A<B

7. A=B

8. недостаточно данных