Тепловое излучение. Квантовая природа света.

Задача 1

До какого максимального потенциала зарядится удаленный от других тел медный шарик (A_{вых. меди}=4.47эВ) при облучении его электромагнитным излучением с длиной волны λ=140 нм?

Варианты:

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

Решение

A_{вых. меди}=4.47эВ

λ=140 нм

Задача 2

Запишите формулу Эйнштейна для фотоэффекта (фотоэлектронной эмиссии).

Варианты:

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

Решение

Формула Эйнштейна для фотоэффекта:

т.о. если энергия превышает работу выхода, то её избыток превращается в кинетическую энергию электрона.

Задача 3

Фотон с энергией рассеялся на свободном покоившемся электроне. Найти кинетическую энергию электрона отдачи, если в результате рассеяния длина волны фотона изменилась на η=25%.

Варианты:

1. E=0.2 МэВ

2. E=0.33 МэВ

3. E=0.25 МэВ

4. E=0.5 МэВ

5. E=1.2 МэВ

Решение

η=25%

Задача 4

Имеется два абсолютно черных источника теплового излучения. Температура одного из них . Найти температуру другого источника, если длина волны, отвечающая максимуму его испускательной способности, на больше длины волны, соответствующей максимуму испускательной способности первого источника. Постоянная закона смещения Вина

Варианты:

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

Решение

В соответствии с законом смещения Вина ,

где - длина волны, соответствующая максимуму испускательной способности источника.

и

Атомная физика.

Соотношение неопределенностей.

Задача 1

Какое из предложенных соотношений является соотношением неопределенности для канонических сопряженных величин A и B.

Варианты:

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

Решение

Утверждение о том, что произведение неопределенностей значений двух сопряженных переменных не может быть по порядку величины меньше постоянной Планка ћ, называется принципом неопределенности Гейзенберга.

Задача 2

Оценить наименьшую ошибку, с которой можно определить скорость электрона, если его координаты установлены с неопределенностью 1 мкм.

Варианты:

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

Решение

Соотношение неопределенностей:

,

где - неопределенность скорости

Т.о. наименьшая ошибка при оценке скорости:

Уравнение Шрёдингера

Задача 3

Какое из предложенных уравнений является временным уравнением Шрёдингера.

Варианты:

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

Решение

,

где Ψ – полная волновая функция, - оператор Лапласа.

В сферических координатах:

Дебройлевская длина волны.

Задача 4

Какая из предложенных формул является формулой для нахождения Дебройлевской длины волны частицы с импульсом p.

Варианты:

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

Решение

,

где ћ – постоянная Планка

Задача 5

Вычислить дебройлевскую длину волны электрона урана, имеющего кинетическую энергию 100 эВ.

Варианты:

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

Решение

Дебройлевская длина волны частицы с импульсом p: