умова задач / 10 final
.docОснови квантової фізики
10.1. Знайти імпульс р фотона: а) червоних променів світла (λ= 700 нм ), б)рентгенівських променів (λ=25пм); в) гамма-променів (λ = 1,24 пм).
10.2. Визначити енергію, масу й імпульс фотона рентгенівського опромінювання з довжиною хвилі λ =0,1 нм.
/^
10.3. Скільки фотонів падає в 1 с на 1 см2 поверхні, якщо вона опромінюється з потужністю N=10-3 Вт/см2 у - випромінюванням з довжиною хвилі λ 10-14 м?
10.4.У деякого металу фотоефект починається при частоті світла, що падає v=l,14*1015 Гц. Знайти роботу виходу електрона.
10.5.На поверхню літієвої пластинки падають фіолетові промені (λ =0,4 мкм). Робота виходу електронів з літію А=2,4 еВ. Визначити червону границю фотоефекту. Чи буде відбуватися фотоефект?
-
Знайти енергію, імпульс і масу фотона, якщо відповідна йому довжина хвилі λ = 1,6 пм.
-
З якою швидкістю повинен рухатися електрон, щоб його кінетична енергія була рівна енергії фотона з довжиною хвилі λ =520 нм?
-
З якою швидкістю повинен рухатися електрон, щоб його імпульс був рівний імпульсу фотона з довжиною хвилі λ =520 нм?
-
Яку енергію повинен мати фотон, щоб його маса була рівна масі спокою електрона?
-
Імпульс, який переноситься монохроматичним пучком фотонів через площадку S=2 см2 за час t=5 хв, дорівнює р=3 10-9 кгм/с. Знайти для цього пучка енергію Е, що падає на одиницю площі за одиницю часу.
-
При якій температурі Т кінетична енергія молекули двоатомного газу буде рівною енергії фотона з довжиною хвилі λ = 589 нм?
-
Знайти масу фотона, кількість руху якого рівна кількості руху молекули водню при температурі 20 °С. Швидкість молекул вважати рівною середній квадратичній швидкості.
-
При високих енергіях важко здійснити умови для вимірювання експозиційної дози рентгенівського і гамма-випромінювань у рентгенах, тому допускається застосування рентгена як одиниці дози для випромінювань з енергією квантів до 3 МеВ. До якої граничної довжини хвилі X рентгенівського випромінювання можна вживати рентген?
-
Знайти довжину хвилі λ 0 світла, що відповідає червоній границі фотоефекту, для літію, натрію, калію і цезію,
10.15. Довжина хвилі світла, що відповідає червоній границі фотоефекту, для деякого металу λ =275 нм. Знайти мінімальну енергію фотона, що викликає фотоефект.
10.16.Довжина хвилі світла, що відповідає червоній границі фотоефекту, для деякого металу λ 0=275 нм. Знайти роботу виходу електрона з металу, максимальну швидкість електронів, що вириваються з металу світлом з довжиною хвилі λ =180 нм, і максимальну кінетичну енергію електронів.
10.17.3найти частоту світла, що вириває з металу електрони, які цілком затримуються різницею потенціалів З В. Фотоефект розпочинається при частоті світла 6-1014 Гц. Знайти роботу виходу А електрона з металу.
10.18.Знайти затримувальну різницю потенціалів для електронів, що вириваються при освітленні калію світлом з довжиною хвилі λ = 330 нм.
10.19.При фотоефекті з платинової поверхні електрони цілком затримуються різницею потенціалів U=0,8 В. Знайти довжину хвилі світла, що застосовується при опроміненні і граничну довжину хвилі, при якій ще можливий фотоефект.
10.20.Фотони з енергією 4,9 еВ виривають електрони з металу з роботою виходу 4,5еВ. Знайти максимальний імпульс, переданий поверхні металу при вильоті кожного електрона
10.21.Знайти сталу Планка, якщо відомо, що електрони, які вириваються з металу світлом з частотою 2.2* 1015 Гц цілком затримуються різницею потенціалів 6,6 В, а які вириваються світлом з частотою 4,6-10 Гц - різницею потенціалів 16,5 В.
10.22.Вакуумний фотоелемент складається з центрального катода (вольфрамової кульки) і анода (внутрішньої поверхні посрібленої зсередини колби). Контактна різниця потенціалів між електродами 0.8 В прискорює електрони, що вилітають. Фотоелемент освітлюється світлом з довжиною хвилі λ =450 нм. Яку затримувальну різницю потенціалів треба прикласти між електродами, щоб фотострум зменшився до нуля? Яку швидкість одержать електрони, коли вони долетять до анода, якщо не прикладати між катодом і анодом різниці потенціалів?
10.23.Написати рівняння Шредінгера для електрона, що знаходиться в воднеподібному атомі.
10.24.Частинка знаходиться в потенціальній прямокутній ямі шириною l в збудженому стані (п=2). Визначити, в яких точках інтервалу (0< λ <і) густина ймовірності \ψ(х)\2 знаходження частинки максимальна і мінімальна
10.25. Електрон знаходиться в потенціальній прямокутній ямі шириною l. Визначити в яких точках інтервалу (0 < х<1) густина ймовірності \ψ(х)\2 знаходження електрона на першому і другому енергетичних рівнях однакова? Визначити густину ймовірності для цих точок.
10.26. Знайти ймовірність проходження електрона через прямокутній потенціальний бар'єр при різниці енергій U-B= 1еВ, якщо ширина бар'єра: \)d=0,1 нм: 2) d=0,5нм.
10.27.Ширина бар'єра d=0,5 нм. Різниця енергій U-B= 1eB . В скільки раз зміниться ймовірність проходження електрона через бар'єр, якщо різниця енергій зросте в п=10 разів?
10.28.При якій ширині d ирямокутного потенціального бар'єра коефіцієнт прозорості D для електрона рівний 0.01? Різниця енергії U - Е= 1еВ.
-
Електрон з енергією Е=9 еВ рухається в напрямку осі Ох. Оцінити ймовірність того, що електрон пройде через потенціальний бар'єр, якщо його висота U=10 еВ і ширина d=0,l нм.
-
Прямокутний потенціальний бар'єр має ширину d=0,5нм. При якій різниці енергій U - В ймовірність W проходження електрона через бар'єр рівна 0.99?