- •Розділ V: “ оптика” розділ VI: “ атомна фізика”
- •Виконаємо обчислення:
- •Розв’язок. Для визначення енергії первинного фотона скористаємося формулою Комптона:
- •Виконаємо обчислення:
- •Контрольна робота №5
- •535. Швидкість електрона (де с – швидкість світла у вакуумі). Знаючи енергію спокою електрона в мегаелектрон-вольтах визначити в тих же одиницях кінетичну енергію т електрона.
- •538. Яку швидкість β (у частках швидкості світла) потрібно надати частинці, щоб її кінетична енергія дорівнювала подвоєній енергії спокою?
- •564. Визначити максимальну зміну довжини хвилі (Δλ)max при комптонівському розсіюванні світла на електронах і вільних протонах.
- •571. Визначити енергетичну освітленість (опромінення) Ee дзеркальної поверхні, якщо тиск р, спричинений випромінюванням, дорівнює 40мкПа. Випромінювання падає нормально до поверхні.
- •602. Обчислити за теорією Бора радіус r2 другої стаціонарної орбіти і швидкість v2 електрону на цій орбіті для атома водню.
- •640. Хвильова функція, що описує рух електрона в основному стані атома водню, має вигляд
- •645. Знайти середню тривалість життя τ атома радіоактивного ізотопу кобальту .
- •659. Визначити теплові ефекти наступних реакцій:
- •660. Визначити швидкості продуктів реакції , що протікає в результаті взаємодії теплових нейтронів з нерухомими ядрами бору.
- •3. Відносні атомні маси Аr і порядкові номери z деяких елементів
- •4. Маси атомів легких ізотопів
- •5. Період напіврозпаду радіоактивних ізотопів
- •6. Маса та енергія спокою деяких частинок
- •7. Одиниці сі, що мають спеціальні найменування
- •Додаткові одиниці
- •Похідні одиниці
- •Рекомендована література
- •* Енергії е0 і ε2 входять до формули у вигляді співвідношення, тому їх можна не виражати в одиницях сi.
535. Швидкість електрона (де с – швидкість світла у вакуумі). Знаючи енергію спокою електрона в мегаелектрон-вольтах визначити в тих же одиницях кінетичну енергію т електрона.
536. Протон має імпульс р = 469МеВ/с*. Яку кінетичну енергію необхідно додатково надати протону, щоб його релятивістський імпульс зріс удвічі?
537. У скільки разів релятивістська маса m електрона, що має кінетичну енергією Т = 1.53МеВ, більше маси спокою m0?
538. Яку швидкість β (у частках швидкості світла) потрібно надати частинці, щоб її кінетична енергія дорівнювала подвоєній енергії спокою?
539.
Релятивістський електрон мав імпульс
.
Визначити кінцевий імпульс цього
електрона (в одиницях
),
якщо його енергія збільшилася в n
= 2
рази.
540. Релятивістський протон мав кінетичну енергію, що дорівнює енергії спокою. Визначити, у скільки разів зросте його кінетична енергія, якщо його імпульс збільшиться в n = 2 рази.
541. Обчислити дійсну температуру Т вольфрамової розпеченої стрічки, якщо радіаційний пірометр показує температуру Tрад = 2,5кК. Прийняти, що поглинальна здатність для вольфраму не залежить від частоти випромінювання й дорівнює ai = 0,35.
542. Чорне тіло має температуру Т1 = 500К. Яка буде температура Т2 тіла, якщо в результаті нагрівання потік випромінювання збільшиться в n = 5 разів?
543.
Температура абсолютно чорного тіла Т
= 2кК.
Визначити довжину хвилі λm
на яку припадає максимум енергії
випромінювання, і спектральну густину
енергетичної випромінювальної здатності
для цієї довжини хвилі.
544. Визначити температуру Т й енергетичну випромінювальну здатність Re абсолютно чорного тіла, якщо максимум енергії випромінювання доводиться на довжину хвилі λm = 600нм.
545. З оглядового віконечка печі випромінюється потік Φe = 4кДж/хв. Визначити температуру Т печі, якщо площа віконечка S = 8см2.
546. Потік випромінювання абсолютно чорного тіла Φe = 10кВт. Максимум енергії випромінювання припадає на довжину хвилі λm = 0,8мкм. Визначити площу S випромінюючої поверхні.
547. Як і в скільки разів зміниться потік випромінювання абсолютно чорного тіла, якщо максимум енергії випромінювання переміститься із червоної межі видимого спектра (λm1 = 780нм) на фіолетову (λm2 = 390нм)?
548. Визначити поглинальну здатність aT сірого тіла, для якого температура, обмірювана радіаційним пірометром, Tрад = 1,4кК, тоді як дійсна температура Т тіла дорівнює 3,2кК.
549. Муфельна піч, що споживає потужність Р = 1кВт, має отвір площею S = 100см2. Визначити частку η потужності, що розсіюється стінками печі, якщо температура її внутрішньої поверхні дорівнює 1кК.
550. Середня енергетична випромінювальна здатність Re поверхні Землі дорівнює 0,54 Дж/(см2·хв). Яка повинна бути температура Т поверхні Землі, якщо умовно вважати, що вона випромінює як сіре тіло з коефіцієнтом чорноти aT = 0,25?
551. Червона межа фотоефекта для цинку λ0 = 310нм. Визначити максимальну кінетичну енергію Tmax фотоелектронів в електрон-вольтах, якщо на цинк падає світло з довжиною хвилі λ = 200нм.
552. На поверхню калію падає світло з довжиною хвилі λ = 150нм. Визначити максимальну кінетичну енергію Tmax, фотоелектронів.
553. Фотон з енергією ε = 10еВ падає на срібну пластину й викликає фотоефект. Визначити імпульс р, отриманий пластиною, якщо прийняти, що напрямок руху фотона й фотоелектрона лежать на одній прямій, перпендикулярній до поверхні пластини.
554. На фотоелемент із катодом з літію падає світло з довжиною хвилі λ = 200нм. Знайти найменше значення затримуючої різниці потенціалів Umin, яку потрібно прикласти до фотоелемента, щоб припинити фотострум.
555. Яка повинна бути довжина хвилі γ-випромінювання, що падає на платинову пластину, щоб максимальна швидкість фотоелектронів була vmax = 3Мм/с?
556. На металеву пластину спрямований пучок ультрафіолетового випромінювання (λ = 0,25мкм). Фотострум припиняється при мінімальній затримуючій різниці потенціалів Umin = 0,96В. Визначити роботу А виходу електронів з металу.
557. На поверхню металу падає монохроматичне світло з довжиною хвилі λ = 0,1мкм. Червона межа фотоефекта λ0 = 0,3мкм. Яка частка енергії фотона витрачається на надання електрону кінетичної енергії?
558. На метал падає рентгенівське випромінювання з довжиною хвилі λ = 1нм. Нехтуючи роботою виходу, визначити максимальну швидкість vmax фотоелектронів.
559. На металеву пластину спрямований монохроматичний пучок світла із частотою ν = 7,3·1014Гц. Червона межа λ0 фотоефекта для даного матеріалу дорівнює 560нм. Визначити максимальну швидкість vmax фотоелектронів.
560. На цинкову пластину спрямований монохроматичний пучок світла. Фотострум припиняється при затримуючій різниці потенціалів U = 1,5В. Визначити довжину хвилі λ світла, що падає на пластину.
561.
Фотон при ефекті Комптона на вільному
електроні був розсіяний на кут
.
Визначити імпульс р
(у МеВ/с),
придбаний електроном, якщо енергія
фотона до розсіювання була ε1
=
1,02МеВ.
562. Рентгенівське випромінювання (λ = 1нм) розсіюється електронами, які можна вважати практично вільними. Визначити максимальну довжину хвилі λmax рентгенівського випромінювання в розсіяному пучку.
563. Яка частка енергії фотона доводиться при ефекті Комптона на електрон віддачі, якщо розсіювання фотона відбувається на кут ? Енергія фотона до розсіювання ε1 = 0,51МеВ.
