25

В А Р И А Н Т 1

Максимум испускательной способности Солнца приходится на длину волны 0,50 мкм. Считая Солнце абсолютно черным телом (радиус Солнца 6,9510⁸ м, масса 1,9710³⁰ кг), найти:

0) температуру его поверхности;

1) излучаемую им мощность;

2) массу, теряемую ежесекундно вследствие излучения;

3) время (в годах), за которое масса Солнца уменьшилась бы на 1%.

Максимальная скорость фотоэлектронов равна 310⁶ м/с. Работа выхода электрона из металла равна 6,3 эВ.

4) Найти длину волны падающего излучения.

В результате эффекта Комптона фотон рассеялся на электроне на угол 90⁰ и приобрел энергию 0,4 МэВ. Найти:

5) длину волны рассеянного излучения;

6) длину волны падающего излучения;

7) энергию, полученную электроном при рассеянии фотона.

Электрон движется в атоме водорода со скоростью 1,510⁶ м/с.

Найти:

8) длину волны де Бройля электрона;

9) неопределенность координаты электрона (округлив ее значение до одной значащей цифры), если неопределенность скорости составляет 5% от ее величины. Подумайте, применимо ли в данном случае понятие траектории?

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
5800	3,91026	4,33109	1,451011	3,8910-8	3,110-12	0,67810-12	2,29110-13	4,84810-10	810-10

В А Р И А Н Т 2

Энергетическая светимость абсолютно черного тела равна 250 кВт/м². Найти:

0. его температуру;

1) длину волны, соответствующую максимуму испускательной способности этого тела.

На уединенный медный шарик падает ультрафиолетовый свет с длиной волны 0,165 мкм и заряжает шарик до потенциала 3 В. Найти:

2. работу выхода электрона (в эВ);

3. длину волны красной границы фотоэффекта.

Фотон с энергией, равной энергии покоя электрона, рассеялся на свободном электроне на угол 120⁰. Найти:

4. энергию падающего фотона;

5. длину волны рассеянного фотона;

6. энергию рассеянного фотона;

7. кинетическую энергию электрона отдачи (в эВ).

Дебройлевская длина волны электрона равна 500 нм. Найти:

8. скорость электрона;

9. его угол отклонения при прохождении через щель шириной 0,01 мм, удовлетворяющий наименьшему значению соотношений неопределенностей.

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1449	2,010-6	4,52	2,74710-7	8,210-14	6,06710-12	3,27310-14	0,307	1,454103	3,9610-3

В А Р И А Н Т 3

Абсолютно черное тело испускает с каждого квадратного сантиметра поверхности за 1 мин энергию 340 Дж. Найти:

0) энергетическую светимость тела;

1) длину волны, соответствующую максимуму испускательной способности.

Уединенный цинковый шарик облучают светом с длиной волны 200 нм. Работа выхода электрона равна 3,74 эВ. Найти:

2) Длину волны красной границы фотоэффекта;

3) потенциал, до какого зарядится шарик.

Пучок параллельных лучей с длиной волны 663 нм падает нормально на зеркальную поверхность. Плотность потока излучения равна 60 Вт/м². Найти:

4) энергию фотона;

5) его импульс;

6) число фотонов, падающих ежесекундно на 1 м² поверхности;

7) давление света.

Поток летящих параллельно друг другу электронов, имеющих скорость

110⁶ м/с, проходит через щель шириной 1,0 мкм.

Найти:

8) дебройлевскую длину волны электрона;

9) ширину центрального дифракционного максимума, наблюдаемого на экране, отстоящем от щели на расстояние 10 см.

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
5,67104	2,910-6	3,31710-7	2,46	310-19	1027	21020	410-7	7,2710-10	1,4510-6

В А Р И А Н Т 4

Максимум испускательной способности абсолютно черного тела соответствует длине волны 0,6 мкм. Найти:

0) температуру этого тела;

1) его энергетическую светимость.

На поверхность металла падают монохроматические лучи с длиной волны 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта соответствует длине волны 0,3 мкм. Найти:

2) какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии;

3) величину задерживающего потенциала.

Мощность излучения гелий-неонового лазера равна 10^-3 Вт, длина волны 0,63 мкм. Найти:

4) энергию фотона;

5) импульс фотона;

6) число квантов, ежесекундно излучаемых лазеров;

7) силу давления лазерного луча на зеркальную поверхность при нормальном падении.

Математический маятник имеет массу 10 мг и длину 1 см.

Найти:

8) энергию нулевых колебаний этого маятника;

9) классическую амплитуду маятника, отвечающую этой энергии.

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
4833	3,094107	0,667	8,271	3,15510-19	1,05110-27	3,171015	0,66710-11	1,65110-33	5,80110-16

В А Р И А Н Т 5

Смотровое окошко печи площадью 8 см² излучает 4 кДж/мин. Считая окошко абсолютно черным излучателем, найти:

0) его энергетическую светимость;

1) температуру печи;

2) длину волны, соответствующую максимальной испускательной способности.

Максимальная скорость фотоэлектронов, выбиваемых из платины  - лучами, равна 310⁶ м/с. Работа выхода электрона 6,3 эВ.

3) Найти длину волны  -лучей.

Радиопередатчик излучает мощность 1000 Вт на частоте 110⁶ Гц. Найти:

4) энергию одного фотона (в эВ);

5) его импульс;

6) число фотонов, излучаемых ежесекундно;

7) число фотонов, излучаемых за каждый период колебания электромагнитного поля.

Счетчик Гейгера ежесекундно регистрирует в точке Р 100 электронов, если открыта только щель А, и 900 электронов, если открыта только щель Б (см. рис.).

Найти, сколько электронов ежесекундно зарегистрирует счетчик при обеих открытых щелях, если в точке Р окажется:

8) интерференционный минимум;

9. интерференционный максимум.

  А

пучок

электронов    Р

  Б

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
8,333104	1101	2,63410-6	3,8910-8	4,13510-9	2,20810-36	1,5091030	1,5091024	400	1600

В А Р И А Н Т 6

Радиационный пирометр, которым измеряют температуру вольфрамовой ленты, показывают 2500 К. Считая вольфрам серым телом с поглощательной способностью 0,35, найти:

0) истинную температуру вольфрамовой ленты;

1) ее энергетическую светимость.

На катод фотоэлемента падают лучи с длиной волны 200 нм. Длина волны красной границы фотоэффекта равна 520 нм.

Найти:

2) работу выхода электрона из металла (в эВ);

3) задерживающую разность потенциалов.

Электрон и фотон имеют одинаковую кинетическую энергию 1 эВ.

Найти:

4) длину волны электрона (в ангстремах);

5) отношение длин волн фотона и электрона; 6) импульс фотона;

7) массу фотона.

Электрон, движущийся в бесконечно глубокой потенциальной яме ширины 110^-9 м, находится в основном состоянии (т. е. в состоянии с наименьшей энергией). Найти:

8) длину волны электрона;

9) его энергию.

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
3250	2,215106	2,386	3,817	12,26	1,011103	5,3410-22	1,7810-36	210-9	6,02210-20

В А Р И А Н Т 7

Температура абсолютно черного тела 2000 К.

Найти:

0) его энергетическую светимость;

1) температуру серого тела с поглощательной способностью 0,36, имеющего такую же энергетическую светимость, что и рассматриваемое черное тело.

На поверхность калия падают лучи с длиной волны 150 нм. Работа выхода электрона из калия равна 2,2 эВ.

Найти: