Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

kr3zaochniki

.pdf
Скачиваний:
73
Добавлен:
14.05.2015
Размер:
249.81 Кб
Скачать

1 оая

Бесплеменнов В.Г.

Контрольная работа № 3

по курсу физики (оптика, атомная и ядерная физика)

для студентов ЗЭл – 2 .

№ варианта

№№ задач

1

1,11,21,31,41,51,61,71,81,91,101,111,121,131,141

2

2,12,22,32,42,52,62,72,82,92,102,112,122,132,142

3

3,13,23,33,43,53,63,73,83,93,103,113,123,133,143

4

4,14,24,34,44,54,64,74,84,94,104,114,124,134,144

5

5,15,25,35,45,55,65,75,85,95,105,115,125,135,145

6

6,16,26,36,46,56,66,76,86,96,106,116,126,136,146

7

7,17,27,37,47,57,67,77,87,97,107,117,127,137,147

8

8,18,28,38,48,58,68,78,88,98,108,118,128,138,148

9

9,19,29,39,49,59,69,79,89,99,109,119,129,139,149

10

10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150

11

1,12,23,34,45,56,67,71,82,93,104,115,126,137,148

12

2,13,24,35,46,57,68,72,83,94,105,116,127,138,149

13

3,14,25,36,47,58,69,73,84,95,106,117,128,139,150

14

4,15,26,37,48,59,70,74,85,96,107,118,129,140,141

15

5,16,27,38,49,60,61,75,86,97,108,119,130,131,142

16

6,17,28,39,50,51,62,76,87,98,109,120,121,132,143

17

7,18,29,40,41,52,63,77,88,99,110,111,122,133,144

18

8,19,30,31,42,53,64,78,89,100,101,121,123,134,145

19

9,20,21,32,43,54,65,79,90,91,102,113,124,135,146

20

10,11,22,33,44,55,66,80,81,92,103,114,125,136,147

21

1,13,25,37,48,59,68,72,84,96,108,120,122,134,146

22

2,14,26,38,49,60,69,73,85,97,109,111,123,135,147

23

3,15,27,39,50,52,70,74,86,98,110,112,124,136,148

24

4,16,28,40,41,53,61,75,87,99,101,113,125,137,149

25

5,17,29,31,42,54,62,76,88,100,102,114,126,138,150

26

6,18,30,32,43,55,63,77,89,91,103,115,127,139,141

27

7,19,21,33,44,56,64,78,90,92,104,116,128,140,142

28

8,20,22,34,45,57,65,79,81,93,105,117,129,131,143

29

9,11,23,35,46,58,66,80,82,94,106,118,130,132,144

30

10,12,24,36,47,51,67,71,83,95,107,119,121,133,145

2 оая

Бесплеменнов В.Г.

1.В дно пруда вбили шест высотой 1 м. Определить длину тени от шеста на дне пруда, если угол падения солнечных лучей 60º, а шест целиком находится под водой.

2.Луч света падает на плоскопараллельную пластинку с показателем преломления 1,7 под углом, синус которого равен 0,8. Вышедший из пластины луч смещен относительно продолжения падающего луча на 2 см. Какова толщина пластины?

3.Луч света падает на границу раздела двух сред под углом 30º. Показатель преломления первой среды 2,4. Определите показатель преломления второй среды, если отраженный и преломленный лучи перпендикулярны друг другу.

4.Расстояние в воздухе от лампы до поверхности воды равно 1,2 м. Наблюдатель находится в воде на глубине 60 см. На каком расстоянии от себя он видит лампу?

5.На дне ручья лежит камешек. Мальчик, пытаясь толкнуть его палкой, держит ее под углом 45º. На каком расстоянии от камешка палка воткнется в дно ручья?

6.На стакан, наполненный водой, положена пластинка с показателем преломления 1,5. Под каким углом должен падать на пластинку луч света, чтобы от границы раздела сред произошло полное внутреннее отражение?

7.На призму с показателем преломления 1,5 и преломляющим углом 30º падает луч света под углом 30º. Определить угол смещения луча после его выхода из призмы.

8.На дне стеклянной ванны лежит зеркало, поверх которого налит слой воды высотой 20 см. В воздухе на высоте 30 см над поверхностью воды висит лампа. На каком расстоянии от поверхности зеркала находится мнимое изображение лампы.

9.На призму с показателем преломления 1,6 и преломляющим углом 36º падает луч света под углом 15º. На сколько изменится угол смещения луча, если угол падения увеличится до 30º?

10.На расстоянии 1,5 м от поверхности воды в воздухе находится точечный источник света. На каком расстоянии от поверхности воды наблюдатель, находящийся в воде, увидит изображение источника?

11.От предмета высотой 20 см при помощи линзы получили действительное изображение высотой 80 см. Когда предмет передвинули на 5 см, то получили действительное изображение высотой 40 см. Найти фокусное расстояние и оптическую силу линзы.

12.На каком расстоянии от линзы с оптической силой –4,5 дптр надо поместить предмет, чтобы его изображение получилось уменьшенным в 6 раз?

13.От предмета высотой 3 см при помощи линзы получили действительное изображение высотой 18 см. Когда предмет передвинули на 6 см, то получили мнимое изображение высотой 9 см. Найти фокусное расстояние и оптическую силу линзы.

14.Предмет находится на расстоянии 1,5F от линзы. Его приблизили к линзе на расстояние 0,7F. На сколько переместилось изображение предмета, если оптическая сила линзы равна –2,4 дптр?

15.Расстояние от свечи до экрана равно 1 м. Собирающая линза, помещенная между свечой и экраном, дает изображение на экране при двух положениях линзы, расстояние между которыми составляет 0,2 м. Найти фокусное расстояние линзы.

16.Главное фокусное расстояние рассеивающей линзы равно 12 см. Изображение предмета находится на расстоянии 9 см от линзы. Чему равно расстояние от предмета до линзы?

17.Если предмет расположить перед передним фокусом собирающей линзы на расстоянии 10 см от него, то изображение получится на расстоянии 2,5 м за задним фокусом. Найти оптическую силу линзы.

18.Определить фокусное расстояние рассеивающей линзы, если изображение предмета, помещенного перед ней на расстоянии 50 см, получилось уменьшенным в5 раз.

19.Пучок сходящихся лучей падает на линзу с оптической силой 2,5 дптр. После преломления в линзе лучи собираются на расстоянии 20 см от оптического центра линзы на ее главной оптической оси. Где будут сходиться лучи, если убрать линзу?

20.Пучок сходящихся лучей падает на линзу с оптической силой –2,5 дптр. После преломления в линзе лучи расходятся так, что их продолжения сходятся на расстоянии 150 см от оптического центра линзы на ее главной оптической оси. Где будут сходиться лучи, если убрать линзу?

21.Источник силой света 500 кд расположен на высоте 3 м от поверхности. Найти освещенность поверхности под источником света и в точке, удаленной на 5 м от источника света.

22.В коридоре на высоте 2,7 м подвешены 2 лампы на расстоянии 3,6 м друг от друга. Сила света каждой лампы 200 кд. Найти освещенность пола под каждой лампой.

3 оая

Бесплеменнов В.Г.

23.На какой высоте над центром стола следует повесить лампу, дающую полный световой поток 1300 лм, чтобы освещенность середины стола была 26 лк?

24.Две лампы силой света по 100 кд каждая висят на высоте 2 м над столом Расстояние между лампами 3 м. Найти освещенность стола в точке, равноотстоящей от обеих ламп.

25. Поверхность освещалась лампой, сила света которой равна 90 кд. Лампу заменили другой, сила света которой 30 кд. Во сколько раз надо уменьшить расстояние от лампы до поверхности, чтобы ее освещенность осталась неизменной?

26.Над серединой стола на высоте 1,5 м висит лампа, сила света которой 120 кд. Найти наибольшую и наименьшую освещенность на поверхности стола, если его длина равна 1,5 м, а ширина 1 м.

27.Стол диаметром 1,2 м освещается лампой, висящей на высоте 1,2 м от его середины. Чему равна освещенность края стола, если полный световой поток лампы равен 750 лм.

28.Две лапы находятся на расстоянии 2,4 м друг от друга. Где нужно поместить между ними непрозрачный экран, чтобы он был одинаково освещен с обеих сторон? Сила света ламп равна 100 и 50 кд.

29.Чему равен световой поток, падающий на площадку 500 см², расположенную на расстоянии 1 м от источника силой света 50 кд?

30.Найдите телесный угол, если источник силой света 200 кд, помещенный в его вершине, создает световой поток в 1000 лм.

31.В опыте Юнга щели, расположенные на расстоянии 0,3 мм, освещаются светом с длиной волны 0,6 мкм. Определит расстояние от щелей до экрана, если ширина интерференционных полос равна 1 мм.

32.На тонкую пленку нормально к ее поверхности падает свет с длиной волны 500 нм. Проходящий свет максимально усилен. Определить минимальную толщину пленки, если показатель прелом-

ления вещества пленки равен 1,4.

33. На тонкий стеклянный клин падает нормально свет с длиной волны 500 нм. Расстояние между соседними интерференционными минимумами в отраженном свете равно 0,5 мм. Определить угол клина, если показатель преломления стекла равен 1,6.

34. Между стеклянной пластиной и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти ее показатель преломления, если радиус третьего кольца Ньютона в отраженном свете длиной волны 0,6 мкм равен 0,82 мм. Радиус кривизны линзы равен 0,5 м.

35. На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления 1,3. Пластинка освещена параллельным пучком света с длиной волны 640 нм, падающим нормально. Какую минимальную толщину должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наименьшую яркость?

36.Расстояние от щелей до экрана в опыте Юнга равно 1м. Найти расстояние между щелями, если на отрезке длиной 1 см укладывается 10 темных интерференционных полос. Длина волны равна

0,7 мкм.

37.На тонкую глицериновую пленку толщиной 1,5 мкм нормально к ее поверхности падает белый свет. Найти длины волн видимого участка спектра (0,4 – 0,8 мкм), которые будут ослаблены в отраженном свете.

38. На тонкий стеклянный клин падает нормально свет с длиной волны 582 нм. Угол клина равен 20 . Какое число интерференционных минимумов приходится на единицу длины клина, если показатель преломления стекла равен 1,5?

39. Между стеклянной пластиной и лежащей на ней плосковыпуклой линзой находится жидкость. Найти ее показатель преломления, если радиус третьего кольца Ньютона в проходящем свете длиной волны 0,6 мкм равен 0,82 мм. Радиус кривизны линзы равен 0,5 м.

40. На стеклянную пластину нанесен тонкий слой прозрачного вещества с показателем преломления 1,3. Пластинка освещена параллельным пучком света с длиной волны 640 нм, падающим нормально. Какую минимальную толщину должен иметь слой, чтобы отраженный пучок имел наибольшую яркость?

41. Какое наименьшее число штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы в спектре второго порядка можно было видеть раздельно две желтые линии натрия с длинами волн 589 нм и 589,6 нм? Какова длина такой решетки, если постоянная решетки равна 5 мкм?

42. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает свет с длиной волны в 4,6 раза меньше, чем постоянная решетки. Найти общее число дифракционных максимумов, которые можно наблюдать в этом случае.

4 оая

Бесплеменнов В.Г.

43. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок белого света. Спектры третьего и четвертого порядка частично накладываются друг на друга. На какую длину волны в спектре четвертого порядка накладывается граница (780 нм) спектра третьего порядка?

44. На дифракционную решетку, содержащую 600 штрихов на 1 мм, нормально к ее поверхности падает белый свет (400 - 780 нм). Определить ширину спектра первого порядка на экране, если расстояние от решетки до экрана равно 1,2 м.

45. На грань кристалла каменной соли падает параллельный пучок рентгеновского излучения. Расстояние между атомными плоскостями равно 280 пм. Под углом 65° к атомной плоскости наблюдается дифракционный максимум первого порядка. Найти длину волны рентгеновского излучения.

46. На непрозрачную пластинку с узкой щелью падает нормально плоская световая волна (600 нм). Угол отклонения лучей, соответствующий второму дифракционному максимуму, равен 20°. Найти ширину щели.

47. На дифракционную решетку, содержащую 100 штрихов на 1 мм, нормально к ее поверхности падает монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум второго порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же прядка, ее нужно повернуть на угол 16°. Найти длину волны, падающего света.

48. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает свет с длиной волны 410 нм. Угол между направлениями на максимумы первого и второго порядка равен 2° 21. Найти число штрихов на 1 мм решетки.

49. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает свет с длиной волны в 4 раза меньше, чем постоянная решетки. Найти угол между двумя первыми дифракционными максимумами.60 Расстояние между штрихами дифракционной решетки равно 4 мкм. На решетку нормально к ее поверхности падает свет с длиной волны 0,58 мкм. Максимум какого наибольшего порядка дает эта решетка?

50. Плоская световая волна длиной 0,6 мкм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием диаметром 1 см. определить расстояние от точки наблюдения до отверстия, если отверстие открывает две зоны Френеля.

51. Пластинку кварца толщиной 2 мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол 53°. Какой наименьшей толщины надо взять пластинку, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно темным?

52. Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отраженный от границы раздела сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол между падающим и преломленным лучами.

53. Пластинку кварца поместили между скрещенными николями. При какой наименьшей толщине пластины поле зрения поле зрения между николями будет максимально просветлено? Постоянная вращения кварца равна 27 град/мм.

54. При прохождении света через трубку длиной 20 см, содержащую раствор сахара концентрацией 10% , плоскость поляризации света повернулась на угол 13,3°. В другом растворе сахара, налитом в трубку длиной 15 см, плоскость поляризации повернулась на угол 5,2°. Определить концентрацию второго раствора.

55. Пучок света проходит последовательно через два николя, плоскости пропускания которых составляют угол 40°. Найти, во сколько раз свет, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению со светом, падающим на первый николь. Коэффициент поглощения каждого николя ра-

вен 0,15.

56. Угол падения луча на поверхность стекла равен 60°. При этом отраженный пучок света оказался максимально поляризованным. Найти угол преломления луча.

57. Пучок света, проходя последовательно через два николя, плоскости пропускания которых составляют угол 50°, ослабляется в 8 раз. Пренебрегая потерями света при отражении, определить коэффициент поглощения света в поляроидах.

58. Пучок света, идущий в стеклянном сосуде с глицерином, отражается от дна сосуда. При каком угле падения отраженный пучок света максимально поляризован.

59. Пучок света переходит из жидкости в стекло. Угол падения пучка равен 60°, угол преломления - 50°. При каком угле падения пучок света, отраженный от границы раздела этих сред, будет максимально поляризован?

5 оая

Бесплеменнов В.Г.

60. Пучок света падает на плоскопараллельную стеклянную пластину, нижняя поверхность которой находится в воде. При каком угле падения свет, отраженный от границы раздела сред, будет максимально поляризован?

61. Вычислить энергию, излучаемую за одну минуту с площади 1 см² абсолютно черного тела, температура которого 1000 К.

62. Черное тело имеет температуру 500 К. Какова будет температура тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в 5 раз?

63. Температура абсолютно черного тела равна 2000 К. Найти длину волны, на которую приходится максимум энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости для этой длины волны.

64. Определить температуру и энергетическую светимость абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны 600 нм.

65. Из смотрового окошечка печи излучается поток 4 кДж/мин. Определить температуру печи, если площадь окошечка равна 8 см².

66. Поток излучения абсолютно черного тела равен 10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны 0,8 мкм. Определить площадь излучающей поверхности.

67. Во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (780 нм) на фиолетовую (390 нм)?

68. Определить поглощательную способность серого тела, для которого температура, измеренная радиационным пирометром равна 1400 К, тогда как истинная температура тела равна 3200 К.

69. Муфельная печь, потребляющая мощность 1000 Вт, имеет отверстие площадью 100 см². Определить долю мощности, рассеиваемой стенками печи, если температура ее внутренней поверхности равна 1000 К.

70. Средняя энергетическая светимость поверхности равна 0,54 Дж/см²·мин. Какова температура поверхности, если она излучает как серое тело с коэффициентом черноты 0, 25?

71. Красная граница фотоэффекта для цинка равна 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, если на цинк падает свет с длиной волны 200 нм.

72.На поверхность калия падает свет с длиной волны 150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.

73.Фотон с энергией 10 эВ падает на серебряную пластинку и вызывает фотоэффект. Определить импульс, полученный пластинкой, если принять, что направление движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластины.

74.На фотоэлемент с катодом из лития падает свет с длиной волны 200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

75.Какова должна быть длина волны -излучения, падающего на платиновую пластину, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равна 3 Мм/с?

76.На металлическую пластину направлен поток ультрафиолетового излучения (0,25 мкм). Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 0,96 В. Определить работу выхода электронов из металла.

77.На металлическую пластину направлен поток излучения с длиной волны 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта равна 0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

78.На металлическую пластину направлен поток рентгеновского излучения с длиной волны 1 нм. Пренебрегая работой выхода, найти максимальную скорость фотоэлектронов.

79.На металлическую пластину направлен поток излучения с частотой 7,3 10 Гц. Красная граница фотоэффекта для данного металла равна 560 нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов.

80.На цинковую пластину направлен поток излучения. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 1,5 В. Найти длину волны света, падающего на пластину.

81.Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол /2. Определить импульс, приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была 1,02 МэВ.

82.Рентгеновское излучение (1 нм) рассеивается свободными электронами. Определить длину волны излучения в рассеянном пучке.

83.Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол /2? Энергия фотона до рассеяния равна 0,51 МэВ.

6 оая Бесплеменнов В.Г.

84.Определить максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии света на свободных электронах и свободных протонах.

85.Фотон с длиной волны 15 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона равна 16 пм. Определить угол рассеяния.

86.Фотон с энергией 0,51 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол 180 . Определить кинетическую энергию электрона отдачи.

87.Фотон с энергией 1,02 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол 150°. Определить энергию рассеянного фотона.

88.Определить угол, на который был рассеян фотон с энергией 1,53 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи равна 0,51 МэВ?

89.Фотон с энергией 0,51 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне и потерял половину своей энергии. Определить угол рассеяния.

90.Определить импульс электрона отдачи, если фотон с энергией 1,53 МэВ в результате рассеяния на свободном электроне потерял 1/3 своей энергии.

91.Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на этой орбите для атома водорода.

92.Вычислить по теории Бора период вращения электрона в атоме водорода, находящемся в первом возбужденном состоянии.

93.Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны 102,6 нм. Вычислить по теории Бора радиус электронной орбиты возбужденного атома.

94.Определить изменение энергии электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с частотой 6,28 10 Гц.

95.Во сколько раз изменится период вращения электрона в атоме водорода, если при переходе в невозбужденное состояние атом излучил фотон с длиной волны 47,5 нм?

96.Насколько изменится кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны 435 нм?

97.В каких пределах должна лежать длина волны света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света радиус орбиты электрона увеличился в 16 раз?

98.В однозарядном ионе лития электрон перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Найти длину волны испущенного атомом излучения.

99.Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить кинетическую, потенциальную и полную энергию атома.

100.Фотон выбивает из атома водорода, находящемся в основном состоянии, электрон с кинетической энергией 10 эВ. Найти энергию фотона.

101.Вычислить волну де Бройля протона прошедшего ускоряющую разность потенциалов 1 МВ. 102.Вычислить длину волны де Бройля для протона, движущегося со скоростью v = 06c. 103.Определить энергию, которую нужно дополнительно сообщить электрону, чтобы его деброй-

левская длина волны уменьшилась с 0,2 мм до 0,1 нм.

104.На сколько по отношению к комнатной должна измениться температура идеального газа, чтобы дебройлевская длина волны его молекул уменьшилась на 20%?

105.Вычислить наиболее вероятную дебройлевскую длину волны молекул азота при комнатной температуре.

106.При каких значениях кинетической энергии электрона ошибка в определении дебройлевской длины волны по нерелятивистской формуле не превышает 10 %?

107.Протон обладает кинетической энергией 1 кэВ. Найти дополнительную энергию, которую нужно ему сообщить, чтобы длина волны де Бройля уменьшилась в 3 раза.

108.Определить длину волны де Бройля -частицы и протона, прошедших ускоряющую разность потенциалов 1000 В.

109.Электрон обладает кинетической энергией 1,02 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бойля, если кинетическая энергия уменьшится вдвое?

110.Кинетическая энергия электрона равна удвоенному значению его энергии покоя. Вычислить длину волны де Бройля для такого электрона.

111.Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимальную кинетическую энергию электрона, движущегося внутри сферы радиусом 0,05 нм.

7 оая Бесплеменнов В.Г.

112.Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимальные ошибки в определении скорости электрона и протона, если координаты центра масс этих частиц могут быть установлены с неопределенностью 1мкм.

113.Оценить с помощью соотношения неопределенностей, какова должна быть кинетическая энергия протона в моноэнергетическом пучке, используемого для исследования структуры с линейными размерами 0,001 пм?

114.Оценить с помощью соотношения неопределенностей ширину «потенциального ящика», в котором минимальная энергия электрона равна 10 эВ.

115.Оценить с помощью соотношения неопределенностей ширину «потенциального ящика», в котором минимальная энергия -частицы равна 8 МэВ.

116.Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии равно 10 нс. При переходе атома в основное состояние испускается фотон с длиной волны 600 нм. Определить ширину ∆ излучаемой спектральной линии.

117.Для оценки минимальной энергии электрона в атоме водорода предположили, что неопределенность ∆ r радиуса r орбиты и неопределенность ∆ p импульса p электрона на орбите связаны: ∆ r = r и ∆ p = p. Найти с помощью соотношения неопределенностей радиус орбиты, соответствующий минимальной энергии электрона.

118.Среднее время жизни ядра в возбужденном состоянии равно 1 нс. Испускаемая длина волны излучения равна 0,1 нм. Определить наибольшую точность энергии излучения.

119.Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии равно 10 нс. При переходе атома в основное состояние испускается фотон с длиной волны 400 нм. Определить относительную ширину ∆ / излучаемой спектральной линии.

120.Для оценки минимальной энергии электрона в атоме водорода предположили, что неопределенность ∆ r радиуса r орбиты и неопределенность ∆ p импульса p электрона на орбите связаны: ∆ r = r и ∆ p = p. Найти с помощью соотношения неопределенностей минимальное значение энергии электрона.

121.Частица находится в бесконечно глубокой, одномерной, прямоугольной «потенциальной яме». Найти отношение разности ∆ Еn,n+1 соседних энергетических уровней к энергии Еn частицы в трех случаях: 1) n = 2; 2) n = 5; 3) n = .

122.Электрон находится в бесконечно глубокой, одномерной, прямоугольной «потенциальной яме» шириной 0,1 нм. Определить наименьшую разность энергетических уровней электрона.

123.Частица находится в бесконечно глубокой, одномерной, прямоугольной «потенциальной яме» шириной L в возбужденном состоянии (n = 3). Определить в каких точках интервала 0 x L плотность вероятности нахождения частицы имеет максимальное и минимальное значение. 124.Частица находится в бесконечно глубокой, одномерной, прямоугольной «потенциальной яме» с абсолютно непроницаемыми стенками (0 x L) шириной L в основном состоянии (n = 1).

Определить вероятность нахождения частицы в области L / 4 x 3 L /4 .

125.Частица находится в бесконечно глубокой, одномерной, прямоугольной «потенциальной яме» с абсолютно непроницаемыми стенками (0 x L) шириной L в основном состоянии (n = 1). Определить вероятность нахождения частицы в крайней четверти «ямы».

126.Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, r

имеет вид (r) = A e 0 , где А – некоторая постоянная; 0 - первый боровский радиус. Найти

для основного состояния атома водорода наиболее вероятное расстояние электрона от ядра. 127.Частица находится в бесконечно глубокой, одномерной, прямоугольной «потенциальной яме» с

абсолютно непроницаемыми стенками (0 x L) шириной L в основном состоянии (n = 1). Определить во сколько раз отличаются вероятности местонахождения частицы в крайней трети и в крайней четверти «ямы».

128.Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, r

имеет вид (r) = A e 0 , где А – некоторая постоянная; 0 - первый боровский радиус. Найти

для основного состояния атома водорода среднее значение кулоновской силы.

129.Электрон находится в бесконечно глубокой, одномерной, прямоугольной «потенциальной яме» шириной L. Определить, в каких точках интервала 0 x L плотности вероятности нахождения электрона на втором и третьем энергетических уровнях одинаковы. Вычислить эти вероятности.

8 оая

Бесплеменнов В.Г.

130.Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, r

имеет вид (r) = A e 0 , где А – некоторая постоянная; 0 - первый боровский радиус. Найти

для основного состояния атома водорода среднее значение потенциальной энергии. 131.Определить концентрацию свободных электронов в металле при температуре Т = 0 К, при ко-

торой уровень Ферми равен 1 эВ.

132.Определить максимальную скорость электронов в металле при абсолютном нуле, если уровень Ферми равен 5 эВ.

133.Полагая, что на каждый атом меди в кристалле приходится по одному свободному электрону, определить максимальную энергию (энергию Ферми) электронов при абсолютном нуле.

134.Определить долю свободных электронов в металле при абсолютном нуле, энергии которых меньше половины максимальной энергии.

135.Найти среднее значение кинетической энергии электронов в металле при абсолютном нуле, если уровень Ферми равен 8 эВ.

136. Выразить среднюю квадратичную скорость через максимальную скорость электронов в металле при абсолютном нуле.

137.Каково значение энергии Ферми у электронов проводимости двухвалентной меди? 138.Металл находится при абсолютном нуле. Определить относительное число электронов, энер-

гии которых отличаются от энергии Ферми не более чем на 2%.

139.Определить долю свободных электронов в металле при абсолютном нуле, энергии которых заключены в интервале от половины максимальной энергии до максимальной энергии.

140.Полагая, что на каждый атом алюминия в кристалле приходится по три свободных электрона, определить максимальную энергию (энергию Ферми) электронов при абсолютном нуле.

141.Электрон и позитрон, имевшие одинаковые кинетические энергии 0,51 МэВ, при взаимодействии превратились в два одинаковых фотона. Определить энергию каждого фотона и соответствующую ему длину волны.

142.Масса 1 г урана U92238 в равновесии с продуктами его распада выделяет мощность 1,07 10 7 Вт . Найти молярную теплоту, выделяемую ураном за среднее время жизни атомов.

143.Найти энергию, необходимую для разделения ядра Ne1020 на две - частицы и ядро C126 . Энер-

гии связи на один нуклон в ядрах Ne1020 , Нe42 и C126 равны соответственно 8,03 ; 7,07 и 7,68 МэВ.

144.В одном акте деления ядра урана U92235 освобождается энергия 200 МэВ. Найти: 1) энергию,

выделяющуюся при делении всех ядер этого изотопа массой 1 кг; 2) эквивалентную в тепловом отношении массу каменного угля с удельной теплотой сгорания 29,3 МДж/кг.

145.Мощность двигателя атомного судна составляет 15 МВт, его КПД равен 30%. Найти месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя.

146.Считая, что при одном акте деления ядра урана U92235 освобождается энергия 200 МэВ, найти

массу этого изотопа, подвергшегося делению при взрыве атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 30000 т, если тепловой эквивалент тротила равен 4,19 МДж/кг.

147. При делении ядра урана U92235 под действием замедленного нейтрона образовались осколки с

массовыми числами 90 и 143. Найти число нейтронов, вылетевших из ядра в данном акте деления. Определить энергию и скорость каждого осколка, если они разлетаются в противоположные стороны и их суммарная кинетическая энергия равна 160 МэВ.

148.Ядерная реакция N147 ( ; р) O178 вызвана частицей обладавшей кинетической энергией 42 МэВ.

Определить тепловой эффект реакции если протон вылетевший под углом 60 к направлению движения - частицы получил кинетическую энергию 2 МэВ.

149.Определить тепловые эффекты следующих реакций: 1) Li37 (р; n) Ве74 ; 2) О168 (d; ) N147

150.Определить скорости продуктов реакции В105 (n; ) Li37 протекающей в результате реакции взаимодействия тепловых нейтронов с покоящимися ядрами бора.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]