Иит Группа №1 контрольная работа № 3. Атомная физика. Вариант 1

1. Найти массу m фотона: а) красных лучей света (λ=700 нм); б) рентгеновских лучей (λ=25 пм); в) гамма лучей (λ=1,24 пм).

2. При фотоэффекте с платиновой поверхности электроны полностью задерживаются разностью потенциалов U=0,8 В. Найти длину волны λ применяемого облучения и предельную длину волны λ_o, при которой еще возможен фотоэффект.

3. Найти радиусы r_k трех первых боровских электронных орбит в атоме водорода и скорости _k электронов на них.

4. Найти постоянную экранирования b для L-серии рентгеновских лучей, если известно, что при переходе электрона в атоме вольфрама с М- на L-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны λ=143 пм.

5. При переходе электрона в атоме с L- на K-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны λ=78,8 пм. Какой это атом? Для K-серии постоянная экранирования b=1.

Контрольная работа № 3. Атомная физика. Вариант 2

1. Найти энергию ε, массу т и импульс p фотона, если соответствующая ему длина волны λ==1,6 пм.

2. Вакуумный фотоэлемент состоит из центрально катода (вольфрамового шарика) и анода {внутренней поверхности посеребренной изнутри колбы). Контактная разность потенциалов между электродами U₀=0,6 В ускоряет вылетающие электроны. Фотоэлемент освещается светом с длиной волны λ=230 нм. Какую задерживающую разность потенциалов U надо приложить между электродами, чтобы фототок упал до нуля? Какую скорость получат электроны, когда они долетят до анода, если не прикладывать между катодом и анодом разности потенциалов?

3. Найти кинетическую W_k, потенциальную W_p, полную W энергии электрона на первой боровской орбите.

4. Считая, что формула Мозли с достаточной степенью точности дает связь между длиной волны λ характеристических рентгеновских лучей и порядковым номером элемента Ζ, из которого сделан антикатод, найти наибольшую длину волны λ линий K-серии рентгеновских лучей, даваемых трубкой с антикатодом из: а) железа; б) меди; в) молибдена; г) серебра; д) тантала; е) вольфрама; ж) платины. Для K-серии постоянная экранирования b=1.

5. Воздух в некотором объеме V облучается рентгеновскими лучами. Экспозиционная доза излучения D_э=4,5 Р. Какая доля атомов, находящихся в данном объеме, будет ионизована этим излучением?

Контрольная работа № 3. Атомная физика. Вариант 3

1. Ртутная дуга имеет мощность N=125 Вт. Какое число фотонов испускается в единицу времени в излучении с длинами волн λ, равными: 612,3; 579,1; 546,1; 404,7; 365,5; 253,7 нм? Интенсивности этих линий составляют соответственно 2; 4; 4; 2,9; 2,5; 4% интенсивности ртутной дуги. Считать, что 80% мощности дуги идет на излучение.

2. Найти постоянную Планка h, если известно, что электроны, вырываемые из металла светом с частотой ν₁=2,210¹⁵ Гц, полностью задерживаются разностью потенциалов U₁=6,6 В, а вырываемые светом с частотой ν₂=4,610¹⁵ Гц — разностью потенциалов U₂=16,5B.

3. Найти кинетическую энергию W_k электрона, находящегося на n-й орбите атома водорода, для n=1; 2; 3; 4 и .

4. Какую наименьшую разность потенциалов U надо приложить к рентгеновской трубке, чтобы получить все линии K-серии, если в качестве материала антикатода взять; а) медь; б) серебро; в) вольфрам; г) платину?

5. Рентгеновская трубка создает на некотором расстоянии мощность экспозиционной дозы P_э=2,5810^-5 А/кг. Какое число N пар ионов в единицу времени создает трубка на единицу массы воздуха при данном расстоянии.