Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1260 вузов, 4603 предметов.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Национальный университет кораблестроения им. адм. Макарова
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

ind_zavdannya3 / 3Квантові властивості світла. Тиск світла / 3Квантові властивості світла. Тиск світла

.doc
Скачиваний:
12
Добавлен:
28.03.2015
Размер:
60.93 Кб
Скачать
☆

ІІІ семестр

Індивідуальне завдання № 3

КВАНТОВІ ВЛАСТИВОСТІ СВІТЛА

  1. Визначити роботу виходу електрона з натрію, якщо червона межа фотоефекту дорівнює 5·10-7 м., ( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с ).

  1. Визначити енергію фотона, падаючого на метал, якщо червона межа фотоефекту дорівнює м = 3,07·10-7 м, а кінетична енергія фотоелектрона 1,6·10-19 Дж. ( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с ).

  1. На цинкову пластинку (Авих = 6,4·10-19 Дж) падає монохроматичне світло довжиною хвилі l = 2,2·10-7 м. Визначити максимальну швидкість фотоелектронів.

( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с; m = 9,1·10-31 кг ).

  1. Яка повинна бути довжина хвилі світла, падаючого на поверхню деякого матеріалу (рахувати Авих = 6,4·10-19 Дж), щоб швидкість фотоелектронів дорівнювала 107 м/с?

( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с; m = 9,1·10-31 кг).

  1. Визначити енергію фотона, якому відповідає довжина хвилі 4·10-7 м.

( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с ).

  1. Визначити масу фотона, якому відповідає довжина хвилі 5·10-7 м.

( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с ).

  1. Визначити імпульс фотона, якому відповідає довжина хвилі 6·10-7 м.

( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с ).

  1. Ртутна лампа має пружність 100 Вт. Скільки квантів світла випромінюється за 1 секунду, якщо довжина хвилі світла 5·10-7 м.

( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с ).

  1. Знайти довжину хвилі де Бройля для електрона, кінетична енергія котрого дорівнює 1,6·10-13 Дж. ( h = 6,6·10-34 Дж·с; m = 9,1·10-31 кг ).

  1. З якою швидкістю рухається електрон, якщо довжина хвилі де Бройля для нього дорівнює 7,3·10-10 м. ( h = 6,6·10-34 Дж·с; m = 9,1·10-31 кг ).

  1. На одиницю площі за одиницю часу припадає 100 Дж світлової енергії. Визначити величину тиску, який здійснює світло, коли поверхня повністю відбиває всі промені. ( С = 3·108 м/с,  = 1 ).

  1. За одиницю часу на одиницю площі припадає 200 Дж енергії світла. Який тиск здійснює світло, коли поверхня повністю поглинає всі промені. ( С= 3·108 м/с,  = 1 ).

  1. На поверхню ,яка повністю поглинає світло падає щосекундно 100 Дж енергії. Знайти площу поверхні, якщо тиск, який здійснює на цю поверхню світло дорівнює 3,5·10-7 Па. ( С = 3·108 м/с,  = 1 ).

  1. На поверхню, яка повністю відбиває світло, падає щосекундно 200 Дж світлової енергії. Знайти площу поверхні, якщо величина тиску світла дорівнює 7·10-7 Па. ( С = 3·108 м/с,  = 1 ).

  1. На протязі якого часу світло падає на поверхню площею 10-2 м2, здійснюючи при цьому тиск, величиною 5·10-7 Па. Світлова енергія дорівнює 120 Дж, поверхня повністю поглинає всі падаючі на неї промені. (С = 3·108 м/с,  = 1 ).

  1. Визначити проміжок часу на протязі якого світло з енергією 30 Дж падає на поверхню площею 5·10-3 м2. Тиск, який здійснює світло, дорівнює

2,5·10-7 Па. Коефіцієнт відбивання  = 0,25 ( С = 3·108 м/с ).

  1. Рентгенівські промені довжиною хвилі λ0 = 7,08·10-11 м. здійснюють комптонівське розсіювання на парафіні в напрямку θ = 60º. Знайти довжину хвилі розсіяних променів.

( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с; m = 9,1·10-31 кг ).

  1. Рентгенівські промені з довжиною хвилі λ0 = 2·10-11 м. здійснюють комптонівське розсіювання. Довжина хвилі розсіяних променів дорівнює λ1 = 2,242·10-11 м. Визначити енергію електрона віддачі.

( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с ).

  1. Якої довжини хвилі λ0 мають падаючі рентгенівські промені, якщо при комптонівському розсіюванні цих променів на графіті під кутом θ = 60º довжина хвилі розсіяних променів стала рівною

λ1 = 2,54·10-11 м? ( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с; m = 9,1·10-31 кг ).

  1. Визначити кут комптонівського розсіювання θ фотона, якщо збільшення довжини хвилі при розсіюванні дорівнює ∆λ = 3,62·10-12 м. ( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с; m = 9,1·10-31 кг ).

  1. Кут розсіювання фотона θ = 90º. Кут віддачі електрона φ = 30º. Визначити енергію E падаючого фотона.

( h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с; m = 9,1·10-31 кг ).

  1. Фотон ( λ = 10-12 м ) розсіявся на вільному електроні під кутом θ = 90º. Яку частину своєї енергії фотон передав електрону?

(h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с ).

  1. Фотон з енергією 6,4·10-14 Дж розсіявся під кутом θ = 90º на вільному електроні. Визначити енергію розсіяного фотона.

(h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с; m = 9,1·10-31 кг).

  1. Фотон з енергією 12,8·10-14 Дж розсіявся під кутом θ = 60º на вільному електроні. Визначити кінетичну енергію електрона віддачі.

(h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с; m = 9,1·10-31 кг).

  1. Фотон з енергією Е = 12·10-14 Дж розсіявся на вільному електроні. Довжина хвилі розсіяного фотона дорівнює λ = 0,0288·10-10 м. Визначити величину кута розсіювання θ.

(h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с; m = 9,1·10-31 кг).

  1. Потік монохроматичного випромінювання ( λ = 5·10-7 м ) падає перпендикулярно на плоску дзеркальну поверхню і тисне на неї з силою F = 10-8 Н. Визначити число фотонів, котрі кожної секунди падають на цю поверхню. (h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с;  = 1 ).

  1. На дзеркальну горизонтальну поверхню щосекундно потрапляє 3,78·1018 фотонів монохроматичного світла здійснюючи тиск силою F = 10-8 Н. Визначити довжину монохроматичного випромінювання.

(h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с;  = 1 ).

  1. Паралельний пучок променів довжиною хвилі λ = 5·10-7 м падає перпендикулярно на чорну поверхню, здійснюючи тиск величиною Р = 10-5 Па. Визначити число фотонів, що приходяться на одиницю площі і за одиницю часу. (h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с;  = 0 ).

29. На пластинку падає монохроматичне світло довжиною хвилі λ = 1·10-7 м. Визначити роботу виходу електронів з поверхні металу, якщо максимальна швидкість електронів дорівнює 6·105 м/с.

(h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с; m = 9,1·10-31 кг).

  1. Знайти величину затримуючого потенціалу для фотоелектронів, які вириваються з поверхні калію (А = 3,52·10-19 Дж) світлом з довжиною хвилі λ = 3,3·10-7 м. (h = 6,6·10-34 Дж·с; С = 3·108 м/с; е = 1,6·10-19 кл).

  1. При нормальному падінні на поверхню тиск світла дорівнює 5 мПа. Визначити кількість фотонів, що кожної секунди падають на площадку S=1 м2. Коефіцієнт відбиття світла дорівнює 0.25, довжина хвилі =0,49мкм.

  1. На площадку S=100 см2 кожної хвилини падає 63 Дж світлової енергії. Визначити тиск світла якщо поверхня повністю відбиває всю світлову енергію.

  1. На площадку S=100 см2 кожної хвили падає 63 Дж світлової енергії. Визначити тиск світла якщо поверхня повністю поглинає все падаюче світло.

  1. Тиск паралельного пучка світла при нормальному падінні на чорну поверхню 105 Па. Визначити кількість фотонів в одиниці об’єму пучка, якщо довжина хвилі падаючого світла 0,5 мкм.

  1. Потік енергії, випромінюваної електричною лампочкою, дорівнює 600 Вт. На відстані 1 м від лампочки перпендикулярно падаючим променям розташовано круглу дзеркально відбиваючу пластинку діаметром 2 см. Вважаючи, що випромінювання лампочки однакове в усіх напрямках, визначити силу світлового тиску на пластинку.

  1. Виходячи з уявлення про те, що світло складається з фотонів, імпульс кожного з яких hv/c, визначити тиск світлової хвилі на плоске дзеркало, вважаючи, що коефіцієнт відбиття дзеркала , а кут падіння .

  1. Виходячи з уявлення про те, що світло складається з фотонів, імпульс кожного з яких hv/c, визначити тангенційну складову сили Т , яка діє на одиницю площі поверхні дзеркала з боку падаючого випромінювання.

  1. Тиск монохроматичного світла на чорну поверхню, розташовану перпендикулярно до падаючого випромінювання, дорівнює 0.15 мкПа . Визначити кількість фотонів, які щосекунди падають на площадку площею 40 см2 . Довжина хвилі світла 500 нм.

39. Визначити тиск світла на стінки 150-ватної електричної лампочки, приймаючи, що вся споживана потужність йде на випромінювання. Стінки лампочки відбивають 15 % падаючого на них світла.

Вважати лампочку сферою радіусом 4 см.

  1. На ідеально відбиваючу поверхню, площа якої 5 см2, протягом 3 хв.нормально падає монохроматичне світло, енергія якого 9 Дж. Визначити тиск світла на дану поверхню та опромінюваність поверхні.

40. Довести, що тиск монохроматичних променів, які нормально падають на поверхню, у випадку ідеального дзеркала дорівнює 2 , а у випадку повністю поглинаючої поверхні дорівнює , де  - об’ємна густина енергії випромінювання.

41. Плоска світлова хвиля інтенсивністю 0,1 Вт/см2 падає під кутом 30° на плоску відбиваючу поверхню з коефіцієнтом відбиття 0,7. Користуючись квантовими уявленнями про природу світла, визначити нормальну складову тиску світла на цю поверхню.

42. На дзеркальну поверхню під кутом 45° падає потік фотонів інтенсивністю 1018 с-1. Визначити тиск світла на поверхню, якщо довжина хвилі світла 400 нм, а коефіцієнт відбивання від поверхні 0,75.

43. Тиск світла на чорну поверхню, розташовану нормально до падаючих променів, дорівнює 2 нПа. Визначити кількість фотонів, що падають протягом 10 с на 1 мм2 площі цієї поверхні. Довжина хвилі 40 нм.

44. Визначити коефіцієнт відбивання поверхні, якщо при енергетичній освітленості 120 Вт/м2 тиск світла на неї дорівнює 0,5 мкПа.

45. На відстані 5 м від точкового монохроматичного ізотропного джерела нормально розташована площадка (S = 8 мм2 ). Визначити кількість фотонів, які щосекунди падають на площадку. Потужність випромінювання 100 Вт, довжина хвилі 0,5 мкм.

46. На дзеркальну поверхню під кутом =60° до нормалі падає пучок монохроматичного світла (=590 нм). Густина потоку енергії світлового пучка 1 кВт/ м2. Визначити тиск світла на цю поверхню.

47. Світло падає нормально на дзеркальну поверхню, яка знаходиться на відстані 10 см від точкового ізотропного випромінювача. При якій потужності випромінювача тиск на дзеркальну поверхню дорівнюватиме 1 мПа?

48. На дзеркальну поверхню, площа якої 6 см2, нормально падає потік випромінювання потужністю 0,8 Вт. Визначити тиск та силу тиску світла на цю поверхню.

49. Плоска світлова хвиля інтенсивністю 0.1 Вт/см2 падає під кутом 30 на плоску відбиваючу поверхню з коефіцієнтом відбивання 0.7 .Визначити нормальну складову тиску на цю поверхню.

50. Визначити тиск Р плоскої світлової хвилі на плоске дзеркало з ідеально відбиваючою поверхнею. Кут падіння хвилі  . Вважати за відомі об’ємну густину енергії  та інтенсивність хвилі І.

51. Визначити тиск Р світла на плоску дзеркальну поверхню з коефіцієнтом відбивання  у випадку нормального падіння хвилі. Об’ємна густина енергії у хвилі дорівнює .

52. Визначити тиск Р світла на плоску дзеркальну поверхню з коефіцієнтом відбивання  у випадку падіння хвилі під кутом .

Об’ємна густина енергії у хвилі дорівнює .

53. Визначити тангенційну складову сили тиску F, з якою світловий пучок, що падає під кутом  до нормалі, діє на плоску частину дзеркала. Коефіцієнт відбивання світла від поверхні дзеркала , об’ємна густина енергії хвилі , площа поперечного перерізу пучка S.

54. Визначити нормальну складову сили тиску F, з якою світловий пучок, що падає під кутом  до нормалі, діє на плоску частину дзеркала. Коефіцієнт відбивання світла від поверхні дзеркала , об’ємна густина енергії хвилі , площа поперечного перерізу пучка S.

ІІІ семестр

Індивідуальне завдання № 3

КВАНТОВІ ВЛАСТИВОСТІ СВІТЛА

№

варианта

Номера задач

I

II

III

IV

V

1

1

11

21

31

41

2

2

12

22

32

42

3

3

13

23

33

43

4

4

14

24

34

44

5

5

15

25

35

45

6

6

16

26

36

46

7

7

17

27

37

47

8

8

18

28

38

48

9

9

19

29

39

49

10

10

20

30

40

50

ІІІ семестр

Індивідуальне завдання № 3

КВАНТОВІ ВЛАСТИВОСТІ СВІТЛА

№

варианта

Номера задач

I

II

III

IV

V

1

1

11

21

31

41

2

2

12

22

32

42

3

3

13

23

33

43

4

4

14

24

34

44

5

5

15

25

35

45

6

6

16

26

36

46

7

7

17

27

37

47

8

8

18

28

38

48

9

9

19

29

39

49

10

10

20

30

40

50

Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности