20. Условие дифракционного минимума от одной щели.

Угол падения  луча на поверхность стекла равен 60º. При этом отражённый пучок света оказался максимально поляризованным. Определить угол преломления луча .

tg60=n, следовательно n=tg60=1.73=0.58, следовательно угол =sin60/n=arcsin0.5=30⁰

Угол между плоскостями поляризации поляризатора и анализатора составляет 45^о. Во сколько раз ослабляется естественный свет, проходя через такую систему?

α =45^о. I = I₀cos²α, cos²α= I/ I₀ I/I₀ = ½ k= I₀/I = 2. В 2 раза

35. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

-скорость фотоэлектронов, m-его масса.

Угловая расходимость пучка фотонов лазера равна 10^-4 рад. Лазер испускает излучение мощностью 1 мВт, направленное на мишень на расстоянии 1 км. Чему равен диаметр светового пятна на мишени? Чему равнялась бы выходная мощность источника, излучающего изотропно и выделяющего такую же мощность на единице площади мишени?

Удельная проводимость кремниевого образца при нагревании от температуры 0ºС до температуры 18º С увеличилась в 4, 24 раза. Определить ширину запрещенной зоны кремния.

γ=γ₀·e^-∆E/kT γ₂/ γ₁=4,24 е^{ΔЕ(Т2-Т1)/Т1Т2}=4,24 ΔЕ=[ ln(2,24)·k·T₁·T₂]/ΔT k=1,38·10^-23 Дж/К ΔЕ=88·10^-21 Дж [Дж·К²/К²]=Дж

Укажите продукт ядерной реакции X+ННе+?

₂⁴He- гелий

Укажите второй продукт термоядерной реакции Н+ННе+?

₀¹n нейтрон

Укажите второй продукт ядерной реакции N +НеО+?

₁¹p протон

20. Человек с лодки рассматривает предмет, лежащий на дне водоема (n = 1,33). Определите его глубину, если при определении «на глаз» по вертикальному направлению глубина водоема кажется равной 1,5 м.

Преломленный луч падающий, луч преломленный и перепенд, провед к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости отношение sin угла падения к sin угла преломления есть величина постоянная для данных сред. Sini₁/sini₂=n₂₁, где n₂₁-отн показ преломления 2-ой среды отн 1-ой. За счет преломления света к поверх воды каждая глубина меньше реальной. По данному рис запишем:htga₁=Нtga₂. Отсюда выражаем Н=h tga₁/tga₂. при малых углах отнош тангенса заменяется отношением синусов. Тогда tg a₁/tga₂=sina₁/sina₂=n₂₁ следов получаем H=hn=1.5*1.33=2 м

21. Чему равен радиус третьей зоны Френеля для плоского волнового фронта (λ = 0,6 мкм) для точки, находящейся на расстоянии b = 1 м от фронта волны? λ=0.6 мкм=6*10^-7 м,m=3, b=1, r-? Решение: R² +b² = (b+k *λ/2)² ; R² = bmλ+m²λ²/4; λ<<b; r=√bmλ; r=√3bλ=√3*6*10^-7 м

Чему равен слой половинного поглощения света d1/2, если при прохождении светом слоя вещества в 30 мм интенсивность света уменьшается в 8 раз?

I=I₀/2=I₀e^{-μd(индекс)1/2}, d_1/2=ln2/μ, I₀/8=I₀e^-μx, e^-μx=1/8, lne^-μx=ln8^-1, μxlne=ln8, μx=ln8(следует)μx=3ln2(следует)μ=(3ln2)/x, d_1/2=(ln2x)/(3ln2)=10 мм

36. с Черное тело нагрели от температуры Т₁=600 К до Т₂=2400 К. Определите, на сколько изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости.

λ_max=C^’/T-по первому закону Вина. Где C^’-первая постоянная Вина.

λ_1max=2.898*10^-3/600=0.483*10^-5 м

λ_2max=2.898*10^-3/2400=0.12*10^-5 м

λ_1max/ λ_2max=0.483*10^-5 /0.12*10^-5=4.025

λ_1max(больше)λ_2max в 4,025 раза, т.е с нагреванием длина волны уменьшилась в 4,025 раза.

пособность:

37. Чему равна длина волны, на которую приходится максимум излучения абсолютно черного тела с температурой Т = 1000 К?

38. Черное тело находится при температуре Т₁ = 10⁴К. При остывании тела длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на =1 мкм. Определить температуру Т₂, до которой тело охладилось.

Из 1-го закона Вина, .(1) и(2).

Изменение длины волны, на который приходится максимум спектральной плоскости энергетической светимости, (3). Подставляя (1) и (2) в (3), получаемоткуда

39. Чему равна длина волны излучения, соответствующая фотонам с энергией 3эВ?

Энергия фотона: ε=hν откуда ν=ε/h

Длина волны: λ=C/ν=(Ch)/ε где ε - энергия фотона

λ=(3*10⁸*6.62*10^-34)/(3*1.6*10^-19)=4.14*10^-7 м

40. Чему равна частота света, соответствующая фотонам с энергией 50·10^–19Дж?

Энергия фотона: ε=hν откуда ν=ε/h=50*10^-19/6,62*10^-34=7,55*10¹⁵ Гц

41. Чему равна масса фотона видимого света, длина волны кот-го 500 нм?

Масса фотона: m=(hν)/c², учтя, что с=λν, получим m=h/(cλ)

m=6.62*10^-34/3*10⁸*500*10^-9=0.0044*10^-33 кг

Что является необходимым условием цепной реакцией деления?

При каждом акте деления тяжёлых ядер выделяется большая энергия и появляется несколько (два-три) новых нейтрона. Каждый из этих нейтронов в свою очередь способен стимулировать реакцию деления у соседних ядер. В результате происходит лавинообразное нарастание числа актов деления. Такая реакция получила название цепной.

Важнейшим параметром цепной реакции деления является наличие размножающихся нейтронов. Для характеристики этого процесса служит коэффициент размножения нейтронов k.  Коэффициентом размножения нейтронов называется отношение числа нейтронов, возникших в некотором звене реакции, к числу таких нейтронов в предшествующем ему звене.

где n₀ — число нейтронов в момент t = 0 начала реакции, n — число нейтронов к моменту времени t.

• Если k > 1, то n растёт с течением времени, и цепная реакция называется ускоряющейся (развивающейся). 

• Если k - 1 = 0, то цепная реакция называется самоподдерживающейся.

• Если k < 1, то происходит затухающая цепная реакция.

k ≥1 – необходимое условие цепной реакции деления

принцип цепной реакции: испущенные при одном делении ядра z нейтронов могут вызвать деление z ядер, в результате будет испущено z² новых нейтронов, которые вызовут деление z² ядер и т.д. однако объем тела растет как куб, а поверхность – как квадрат линейных размеров. Поэтому относительная доля вылетающих наружу нейтронов уменьшается с ростом массы делящегося вещества. Нужно чтобы минимальные размеры, активные зоны удовлетворяли критическим параметрам.

Что понимают под периодом полураспада?

Это время, за которое исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое.

Чему равен заряд - лучей?

γ- лучи представляют собой электромагнитное излучение весьма малой длины волны от 10^-4 до 0,1 нм. Нейтральному.

Чему равна масса покоя излучения?

Равна нулю

Что такое - излучение?

- излучение представляет собой поток ядер гелия. Обладает высокой ионизирующей способностью и малой проникающей способностью. Отклоняется электрическим и магнитным полями. Заряд - частицы равен +2e, а масса совпадает с массой ядра изотопа гелия Не

42. Энергия электрона в водородоподобном атоме определяется соотношением Выразить через эти обозначения энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на первый.

подставить значения констант в уравнение. Ответ в Дж или в эВ.

43. Энергия электрона в водородоподобном атоме определяется соотношением Выразить через эти обозначения энергию фотона, который испускает ион гелия He⁺ при переходе со второго энергетического уровня на первый.

подставить значения констант в уравнение. Ответ в Дж или в эВ.

4. Энергия электрона в одномерной «потенциальной яме» шириной l определяется формулой . Как изменяется относительный энергетический интервал между уровнямипри возрастании квантового числаn?

∆Е/Е-?

∆Е=(π²h²/8ml²)(2n+1)

Е=(π²h²n²/8ml²)можно заменить коэффициентом k.

∆Е/Е=k(n+1)²-kn²/kn²=2n+1/n²

подставляя значение в n, можно узнать как изменяется энергия с возрастанием n

-условие нормировки

Энергия электрона в водородоподобном атоме определяется соотношением . Выразить через эти обозначения энергию электрона в атоме водорода находящегося на основном уровне.

Для основного состояния n=1. Подставив в уравнение значения констант, получим

Электрон находится в состоянии, определяемом волновой функцией .Найти модуль вектора орбитального момента импульса этого электрона.

l=0, (орбитальное квантовое число).

–постоянная Планка, l – орбитальное квантовое число, l=0,1,2,…,n-1. (n – главное квантовое число).

Электрон находится в состоянии, определяемом орбитальным квантовым числом Чему равен модуль вектора его орбитального момента ?

l=2, (орбитальное квантовое число).

–постоянная Планка, l – орбитальное квантовое число, l=0,1,2,…,n-1. (n – главное квантовое число).

Электрон в атоме находится в f -состоянии. Определите возможные значения проекции момента импульса L_iz орбитального движения электрона в атоме на направление внешнего магнитного поля.

f-состояние l=3,

m=0; ±1; …; ±3

L_z=0; ±; ±2; ±3

Электронная конфигурация некоторого элемента. Определите, что это за элемент.

Это аллюминий ¹³₂₇Al

Электрон в атоме находится в d-состоянии. Определите возможные значения проекции момента импульса L_iz орбитального движения электрона в атоме на направление внешнего магнитного поля.

, m_max = ±l, L_z = ±2l

Ядерную реакцию можно символически записать так . Что означают буквы в этом соотношении?

Х и У – исходное и конечное ядра, a и b – бомбардирующая испускаемая (или испускаемые) в ядерной реакции частицы.