Задачи для самостоятельного решения, входящие в контрольную работу № 2

Названия тем и номера задач по этим темам указаны в табл.4.

Таблица 4

Номер темы	Номера задач	Название темы
УП УШ 1Х Х	061-070 071-080 081-090 091-100	Фотоэффект Квантовая теория Атом и атомное ядро Физика твердого тела

061. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол =/2. Определить импульср(вМэВ/с), приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была₁ = 1,02 МэВ.

062. Какова должна быть длина волны - лучей, падающих на платиновую пластинку, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была_max=3 Мм/с?

063.Определить угол, на который был рассеян- кванта с энергией₁ = 1,53 МэВпри эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачиТ = 0,51 МэВ.

064.На фотоэлемент с катодом из лития падают лучи с длиной волны = 200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциаловU_min, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

065. На поверхность металла падают монохроматические лучи с длиной волны = 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта₀= 0,3 мкм. Какова доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

066. Железный шарик, отдаленный от других тел, облучают монохроматическим светом с длиной волны = 20 мкм. До какого максимального потенциала разрядится шарик, теряя фотоэлектроны? Работа выхода электрона из железа4,36 эВ.

067.Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластинки, нужно приложить задерживающую разность потенциаловU₁ = 3,7 В. Если платиновую пластинку заменить другой пластинкой, тоU₂ = 6 В.Определить работу выхода электронов с поверхности этой пластинки. Работа выхода электронов А_в = 6,3 В.

068.Определить отношение релятивистского импульсарэлектрона с кинетической энергиейТ = 1,53 МэВк комптоновскому импульсуm₀cэлектрона.

069.До какого максимального потенциала зарядится цинковая пластина, если она будет облучаться монохроматическим светом длиной волны = 324 нм?Работа выхода электрона из цинка равнаА_в = 3,74 эВ.

070.На поверхность металла падает пучок излучения с длиной волны = 0,36 мкм, мощность которого6 мкВт. Определить силу фототока насыщения, если5%всех падающих фотонов выбивают из металла электроны.

071.Вычислить длину волныде Бройля для электрона, обладающего кинетической энергиейТ = 13,6 эВ(энергия ионизации атома водорода). Сравнить полученное значение с диаметромdатома водорода (найти отношение/d). Нужно ли учитывать волновые свойства электрона при изучении движения электрона в атоме водорода? Диаметр атома водорода принять равным удвоенному значению боровского радиуса.

072.Вычислить по теории Бора периодТобращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числомn = 2.

073.Используя соотношение неопределенностей, оценить наименьшие ошибкир в определении импульса электрона и протона, если координаты центра масс этих частиц могут быть установлены с неопределенностьюх = 0,01 мм.

074.Частица в потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность обнаружить частицу в крайней четверти ящика?

075.Найти наибольшую_max и наименьшую_minдлины волн в ультрафиолетовой серии водорода (серии Лаймана).

076.Определить длины волн де Бройля -частицы и протона, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциаловU = 1 кВ.

077.Частица находится в потенциальном ящике. Найти отношение разностиЕ_n, _{n + 1} соседних энергетических уровней и энергииЕ_n, частицы в трех случаях: 1)n = 2; 2) n = 5; 3) n  .

078.Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить кинетическуюТ, потенциальнуюПи полнуюЕэнергии электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах.

079.Кинетическая энергияТэлектрона равна удвоенному значению его энергии покоя (2m₀c). Вычислить длину волны де Бройля для такого электрона.

080.Какую ускоряющую разность потенциаловUдолжен пройти протон, чтобы дебройлевская длина волныбыла равна: 1)1 нм; 2) 1 пм?

081. Вычислить энергию ядерной реакции

Освобождается или поглощается энергия?

082.Найти период полураспадаТ_1/2радиоактивного изотопа, если его активность за времяt = 10 сутокуменьшилась на24%по сравнению с первоначальной.

083.Определить максимальную энергию_maxфотона серии Бальмера в спектре излучения атомарного водорода

084.Вычислить энергию ядерной реакции

085.Найти наибольшую_maxи наименьшую_minдлины волн в ультрафиолетовой серии водорода (серия Лаймана).

086.Определить энергиюфотона, испускаемого атомом водорода при переходе электрона с третьей орбиты на вторую.

087.Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается200атомов. Определить периодТ_1/2полураспада.

088. Вычислить по теории Бора радиусr₂второй боровской орбиты и скорость₂ электрона на этой орбите для атома водорода.

089. Определить первый потенциал₁возбуждения и энергию ионизацииЕ_iатома водорода, находящегося в основном состоянии._`

090. АктивностьАнекоторого изотопа за времяt= 10 сутокуменьшилось на20%. Определить период полураспадаТ_1/2этого изотопа.

091. Определить теплотуQ, необходимую для нагревания кристалла калия массойm = 200 гот температурыТ₁ = 4 К доТ₂ ⁼ 5 К. Принять характеристическую температуру Дебая для калия_D = 100 Ки считать условиеТ << _Dвыполненным.

092.Тонкая пластинка из кремния ширинойb = 2 смпомещена перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (В = 0,5 Т). При плотности тока = 2 мкА/мм², направленной вдоль пластины, холловская разность потенциалов оказаласьU_H = 2,8 В. Определить концентрациюnносителей тока.

093. Определить плотностькальция (решетка гранецентрированная кубическая), если расстояние между ближайшими атомамиd= 0,393 нм

094.Медный образец массойm = 100 гнаходится при температуреТ₁ = 10 К. Определить теплотуQ, необходимую для нагревания образца до температурыТ₂ = 20 К. Можно принять характеристическую температуру _Dдля меди равной300 К, а условие Т<< _D – выполненным.

095.Определить числоzэлементарных ячеек в единице объема кристалла бария (решетка объемноцентрированная кубическая). Плотностьбария считать известной.

096.Барий имеет объемноцентрированную кубическую решетку. Плотностькристалла бария равна3,5^.10³ кг/м³.Определить параметрарешетки.

097.Определить долю свободных электронов в металле при абсолютном нуле, энергииЕкоторых заключены в интервале от1/2Е_maxдоE_max.

098.Определить числоzэлементарных ячеек в единице объема кристалла меди (решетка гранецентрированная кубическая). Плотностьмеди считать известной.

099.При температуреТ₁ = 200 Ки магнитной индукцииВ₁ = 0,5 Тлбыла достигнута определенная намагниченность парамагнетика. Определить магнитную индукциюВ₂, при которой сохранится та же намагниченность, если температуру повысить доТ₂ = 400 К.

100.Магнитная восприимчивость марганца =1,2^.10^-4.Определить удельную магнитную восприимчивость _уди молярную восприимчивость _мол..

П Р И Л О Ж Е Н И Е

Таблица П1