Вариант 4

4.1. Определить среднюю мощность импульсного лазера, излучающего фотоны с длиной волны 3,3*10^-7 м. Число фотонов в импульсе равно 10¹⁸, в секунду излучается 100 импульсов. Постоянную Планка принять равной 6,6*10^-34 Дж*с.

4.2. Фотон с энергией 5,3 эВ вырывает электрон с поверхности металла, красная граница фотоэффекта для которого равна 375 нм. Какой энергией в электронвольтах должен обладать фотон, чтобы максимальная скорость вылетающих электронов увеличилась в 2 раза?

4.3. Радиус круговой орбиты электрона в ионе гелия равен 10^-l0 м. Определить в электронвольтах потенциальную энергию электрона на этой орбите.

4.4. В результате излучения гамма-кванта масса ядра уменьшилась на 1,6*10^-27 г. Определить в мегаэлектронвольтах энергию гамма-кванта.

4.5. Зарядовое число ядра алюминия равно 13, молярная

масса алюминия 27 г/моль, а плотность 2700 кг/м³. Определить по этим данным сумму зарядов всех ядер в 1 мм³ этого вещества. Постоянную Авогадро принять равной 6-Ю²³ 1/моль.

ВАРИАНТ 5

5.1. Пучок лазерного излучения с длиной волны 3,3*10^-7 м используется для нагревания 1 кг воды с удельной теплоемкостью 4200 Дж/кг*К. За какое время вода нагреется на 10 ^OС, если лазер ежесекундно испускает 10²⁰ фотонов и все они поглощаются водой? Постоянную Планка принять равной 6,6*10^-34 Дж*с.

5.2. При освещении металлической пластинки монохроматическим светом задерживающая разность потенциалов равна 1,6 В. Во сколько раз надо увеличить частоту света, чтобы за­держивающая разность потенциалов равнялась 5,1 В? Работа выхода электронов из металла 1,9 эВ.

5.3. Неподвижное ядро тория с массовым числом 228 испускает альфа-частицу. Во сколько раз скорость альфа-частицы будет больше скорости ядра? Считать, что массы ядер в атомных единицах массы равны их массовым числам.

5.4. Электрическая мощность электростанции равна 109 Вт, а КПД 25%. Определить число ядер, расщепляющихся в реакторе за 1 с, если в одном акте деления высвобождается 250 МэВ энергии. В ответе записать десятичный логарифм числа ядер.

5.5. При делении изотопа урана-235 под действием нейтрона образуются ядра стронция и ксенона с массовыми числами 92 и 141 соответственно. Определить число свободных нейтронов, получившихся в процессе деления.

ВАРИАНТ 6

6.1. Какой мощностью обладает источник монохроматического света, испускающий за 1 с 10²⁰ фотонов с дайной волны 3,3*10^-7 м? Постоянную Планка принять равной 6,6*10^-34 Дж*с.

6.2. Длина волны ультрафиолетового света, падающего на металлическую пластинку, уменьшилась с 250 нм до 125 нм. Определить в электронвольтах работу выхода электрона, если максимальная кинетическая энергия электрона при этом увеличилась в 4 раза.

6.3. Ион водорода захватывает электрон. При переходе электрона в основное состояние атом излучает 3 фотона с энергиями 1,5 эВ, 1,9 эВ и 10,2 эВ. Определить в электронвольтах энергию электрона в основном состоянии.

6.4. Для запуска спутника израсходовано 96 т топлива с удельной теплотой сгорания 10⁷ Дж/кг. Определить в граммах массу урана-235, деление которого обеспечило бы запуск спутника. При делении одного ядра урана выделяется энергия, равная 200 МэВ. Постоянную Авогадро принять равной 6*10²³ 1/моль.

6.5. Зарядовое число ядра цинка равно 30. Определить в миллиграммах массу цинка, в которой сумма зарядов ядер равняется 360 Кл. Молярная масса цинка равна 64 г/моль.