4.3 Тестовые задания для самостоятельной работы по квантовой оптике
4.3.1 Площадь смотрового окна плавильной печи, имеющей температуру 1200К, равна 8 см2. Энергия, излучаемая из него за 1 мин равна:
( = 5,67.10-8 Вт/(м2К4))
А) 2,21 кДж; В) 3,17 кДж; С) кДж; D) 7,82 кДж; Е) 4,11 кДж.
4.3.2 Длина волны, на которую приходится максимальная спектральная плотность энергетической светимости черного тела, равна m =145мкм. Максимальная спектральная плотность энергетической светимости равна: (с = 1,3.10-5 Вт/(м3К5), b = 2,90.10-3 м.К )
А) 26,2 Вт/м3; В) 20,8 Вт/м3; С) 52 Вт/м 3; D) 24 Вт/м3; Е) 41,6 Вт/м3..
4.3.3 Длина волны m на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости черного тела при температуре 4270С равна :
(b = 2,9.10-3 м.К).
А) 2,85 мкм; В) 3,71 мкм; С) 6,93 мкм; D) 5,72 мкм; Е) 4,14 мкм.
4.3.4 Мощность излучения шара радиусом 5 см равна 1 кВт. Если шар серое телом с коэффициентом излучения А = 0,4, то его температура равна: ( = 5,67.10-8 Вт/(м2К4))
А) 897 К; В) 1089 К; С) 1392 К; D) 1275 К; Е) 1462 К.
4.3.5 Температура Т черного тела равна 2000 К. Длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости равна: (b= 2,90.10-3 м.К).
A) 0,44 мкм; B)2,12 мкм; C) 3,16 мкм; D) 1,45 мкм; E) 0,86 мкм.
4.3.6 Энергетическая светимость черного тела равна 10 кВт/м2. Его температура равна :
( 5,67.10-8Вт/м).
А) 648 К; В) 736 К; С) 544 К; D) 367 К; Е) 1000 К.
4.3.7 Поток энергии излучаемый из смотрового окошка плавильной печи, равен 34 Вт. Если площадь отверстия S = 6 см2, то температура печи равна: ( Вт/( м2К4))
А) 1000К; В)100 К; С)1961 К; D) 866 К; Е) 636 К.
4.3.8 Физическое тело, поглощательная способность которого равна нулю, называют:
А) серым; В) абсолютно черным; С) белым; D) красным;
Е) идеально зеркальным.
4
.3.9
На
графике, представляющем универсальную
функцию Кирхгофа выделены два участка,
площади которых равны. В каком соотношении
находятся на указанных участках:
1)спектральная плотность энергетической светимости r,Т;
2) энергетическая светимость R, Т:
А) r1 r2 ; R1=R2. В) r1 r2 ; R1R2.
С) r1= r2 ; R1=R2. D) r1 r2 ; R1 R2.
Е) r1 r2 ; R1R2.
4.3.10 При увеличении температуры Т абсолютно черного тела в 2 раза мощность его излучения:
А) увеличилась в 16 раз; В) увеличилась в 8 раз;
С) увеличилась в 4 раза; D) увеличилась в 2 раза; Е) не изменилась.
4.3.11 Спектральная плотность энергетической светимости это:
А) энергия, излучаемая с единицы площади в единицу времени;
В) мощность, излучаемая с единицы площади во всем диапазоне частот;
С) энергия, излучаемая с единицы площади в единицу времени в единичном диапазоне частот, вблизи заданной частоты;
D) энергия, излучаемая с единицы площади в единицу времени, во всем диапазоне частот.
Е) энергия, излучаемая с единицы площади в единичном диапазоне частот, вблизи заданной частоты.
4.3.12 Установите неверное утверждение:
А) мощность излучения единицы площади поверхности тела во всем интервале частот называется энергетической светимостью тела;
В) какие длины волн тела больше излучают, такие они больше и поглощают;
С) черные тела обладают максимальной поглощательной способностью и минимальной испускательной способностью;
D) серые тела имеют одинаковый коэффициент поглощения для всех длин
волн;
Е) зеркальные тела полностью отражают падающее на них излучение по
законам геометрической оптики.
4.3.13 Формулировка какого закона теплового излучения приведена ниже:
Отношение испускательной способности тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел и является функцией только температуры тела и частоты излучения.
А) закона Стефана-Больцмана; В)закона Кирхгофа;
С) закона смещения Вина; D) закона Столетова;
Е) гипотезы Планка.
4.3.14 Масса фотона рентгеновского излучения с длиной волны 25 пм равна:
( h = 6,62.10-34 Дж.с) :
А) 0,138.10-26 кг; В) 8,83.10-32 кг; С) 5,41.10-22 кг; D) 1,62.10-32 кг;
Е) 0,26.10-30 кг.
4.3.15 Импульс электрона равен импульсу фотона с длиной волны 520нм. Электрон движется со скоростью:
A) 1200 м/с; B) 1800 м/с; C) 2300 м/с; D) 1400 м/с; E) 2100 м/с.
4.3.16 Энергия фотона видимого света с длиной волны 0,5 мкм, равна: ( h = 6,62.10-34Дж.с);
A) 1,64.10-19 Дж; B) 2,89.10-19 Дж; C) 4,12.10-19 Дж; D) 4,44.10-19 Дж; E) 3,97.10-19 Дж.
4.3.17 Энергия фотона с частотой I,61015 Гц равна:
(h = 6,6210-34 Джс, е =1,610-19 Кл )
А) 6,62 эВ; В) 3,31 эВ; С) 1,6 эВ; D) 0,843 эВ; Е) 0,662 эВ.
4.3.18 Частоте кванта излучения 100 МГц соответствует длина волны, равная:
(с = 3108 м/с)
А) 10м; В) 8м; С) 5м; D) 3м; Е) 1 м.
4.3.19 Энергия фотона, импульс которого р = 1,6.10-27 Н.с, равна:
(с
= 3.108
м/с;
)
А)10 эВ; В) 5 эВ; С) 3 эВ; D) 1,6 эВ; Е) 1 эВ.
4.3.20 Энергия фотона с длиной волны 1,24 нм равна
(h=6,62.10-34Дж.с ):
А) 2,1.10-16Дж; В) 3,6.10-16Дж; С) 5,8.10-16 Дж; D) 2,7.10-16 Дж;
Е) 1.6. 10-16Дж.
4
.3.21
На графике приведена зависимость
испускательной способности абсолютно
чёрного тела r
(
, T)
от длины волны
для двух различных температур. Определите
из графика отношение температур Т1/
Т2:
А) 1,23; В) 1,33; С) 3,0; D) 0,5;
Е) 0,75.
4.3.22 Выберите из перечисленных утверждения, соответствующие законам внешнего фотоэффекта:
1. фототок насыщения пропорционален световому потоку;
2. фототок насыщения пропорционален энергии фотонов;
3. максимальная скорость фотоэлектронов определяется частотой света;
4. максимальная скорость фотоэлектронов определяется интенсивностью света;
5. красная граница фотоэффекта определяется максимальной частотой света, при которой фотоэффект еще возможен.
А) 1, 2; B) 2, 3 ; С) 1, 3 ; D ) 3, 5 ; E) 4, 5.
4.3.23 Незаряженная изолированная от других тел металлическая пластинка освещается ультрафиолетовым светом. Заряд какого знака будет иметь эта пластинка в результате фотоэффекта?
А) Положительный; B) Отрицательный; C) Знак заряда может быть различным; D) Пластина не заряжается; Е) Все ответы неверны.
4.3.24 Явление выбивания электронов с поверхности тел под действием света называют:
А) внешним фотоэффектом; В) флуоресценцией;
С) внутренним фотоэффектом; D) электронной эмиссией;
E) автоэлектронной эмиссией.
4.3.25 Частота падающего на фотоэлемент излучения уменьшается вдвое. Во сколько раз нужно изменить задерживающее напряжение, если работой выхода электрона из материала фотоэлемента, можно пренебречь?
А) Увеличить в 2 раза; В) Уменьшить в 2 раза;
C) Увеличить в раза; D) Увеличить в 4 раза; E) Увеличить в 3 раза.
4.3.26 Красная граница фотоэффекта для натрия равна 500 нм. Работа выхода электронов из натрия равна:
(h = 6,62.10-34Дж.с, е = 1,6.10-19Кл):
A) 5,62 эВ; B) 3,64 эВ; C) 2,85 эВ; D) 4,82 эВ; Е) 2,49эВ.
4.3.27 Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вырываемых с поверхности некоторого металла светом с длиной волны 200 нм, равна:
( Авых 4,97 эВ, h = 6,62.10-34 Дж.с , е = 1,6.10-19 Кл)
А) 1,24 эВ; В) 6.21 эВ; С) 4,97 эВ; D) 11,18 эВ; Е) 5,59 эВ.
4.3.28 На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны 220 нм. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна: (работа выхода А = 6,4.10-19 Дж, me= 9,1.10-31 кг)
А)2,63.10-19Дж; В)11,6.10-19Дж; С)1,11.10-19Дж; D)4,3.10-19Дж;
E) 4,8.10-19 Дж.
4.3.29 На поверхность лития падает монохроматический свет с длиной волны 310 нм. Эмиссия электронов прекращается при задерживающей разности потенциалов 1,7 В. Работа выхода А равна:
(h = 6,62.10-34 Дж.с, 1 эВ = 1,6.10-19 Дж)
А)1,6 эВ; В) 2,3 эВ; С) 3,2 эВ; D) 1,2 эВ; Е) 2,7 эВ.
4.3.30 При облучении цезия светом с частотой 0,75.1015 Гц максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 1,93.10-19 Дж. Работа выхода электронов для цезия равна:
( h = 6,62.10 -34 Дж.с, е = 1,6.10 -19 Кл )
А) 3,1 эВ; В) 1,9 эВ; С) 6,9 эВ; D) 4,97 эВ; Е) 2,1 эВ.
4.3.31 Если длина волны падающего на катод и вызывающего фотоэффект излучения уменьшается вдвое, то величина задерживающей разности потенциалов (в пренебрежении работой выхода электронов из материала катода):
А)
возрастет в 2 раза; B)
возрастает в
раза;
C) не изменяется; D) убывает в раза; Е) убывает в 2 раза.
4.3.32 Укажите утверждение, не соответствующие природе внешнего фотоэффекта:
А) скорость фотоэлектронов определяется только их работой выхода;
В) фототок насыщения пропорционален световому потоку;
С) максимальная скорость фотоэлектронов определяется частотой света;
D) скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности света;
Е) красная граница фотоэффекта определяется работой выхода электрона.
4.3.33 Работа выхода электрона из металла, красная граница фотоэффекта для которого составляет 600 нм, равна:
(h = 6,6210-34 Джс, е = 1,610-19 Кл)
А) 10 эВ; В) 8 эВ; С) 6 эВ; D)4 эВ; Е) 2 эВ.
4.3.34 Особенностью внешнего фотоэффекта является наличие:
А) ультрафиолетового излучения; В) красной границы;
С) абсолютно черного тела; D) абсолютно твердого тела;
Е) красного смещения.
4.3.35 При соударении фотона со свободным электроном его длина волны изменилась на 3,62 пм. Косинус угла рассеяния фотона равен :
(me = 9,1.10-31 кг, к= 2,43 пм, h = 6,62.10-34 Дж.с)
А) -0,486; В) 0,628; С) –0,533; D) 0,862; Е) 0,314.
4.3.36 Максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии на свободных протонах равно:
( h = 6,62. 10-34 Дж.с, mp = 1,67.10-27 кг)
А)5,68.10-15 м; В)2,42.10-15 м; С)11,36.10-15 м; D)2,42.10-15 м; Е)2,64.10-15 м.
4.3.37 Максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии на свободных электронах равно (к = 2,43 пм ):
А) 0 пм; В) 2,43пм; С) 4,86 пм; D) 2,42 пм; Е) 2,64 пм.
4.3.38 Минимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии на свободных электронах равно:
( me = 9,1.10-31 кг, к = 2,43 пм, h = 6,62.10-34 Дж.с)
А) 2,43 пм; В) 0 м; С) 9,1 пм; D) 3,18 пм; Е) 1,86.
4.3.39 Максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеяния соответствует углу рассеяния
А) π/5; В) π/3; С) π; D) π/4; Е) π/2
4.3.40 Выберите правильное утверждение. Эффект Комптона наблюдается при:
А) упругом рассеянии быстрых электронов на свободных электронах вещества;
В) упругом рассеянии коротковолнового электромагнитного излучения на свободных электронах вещества;
С) неупругом рассеянии быстрых электронов на свободных электронах вещества;
D) неупругом рассеянии коротковолнового электромагнитного излучения на свободных электронах вещества;
Е) при освещении светом поверхности металла.