11.6 Задачі для самостійної роботи

Задача 1. Знайти максимальну швидкість електронів, що долітають до антикатода рентгенівської труби, якщо короткохвильова межа рентгенівського спектра нм.

Відповідь: м/с.

Задача 2. Визначити зміну довжини хвилі короткохвильової межі рентгенівського спектра при зміні напруги на трубці від докВ, а також відносну зміну довжини хвилі.

Відповідь: м;.

Задача 3. Визначити довжину хвилі короткохвильової межі рентгенівського спектра, якщо при збільшенні напруги на рентгенівській трубці у два рази вона зменшилась на 50 пм.

Відповідь: 100 пм.

Задача 4. Знайти довжину хвилі короткохвильової межі рентгенівського спектра, а також прискорюючу різницю потенціалів, якщо швидкість електронів, які підлітають до антикатода, становить .

Відповідь: м;кВ.

Задача 5. У рентгенівській трубці антикатод зроблений з ніобію . Визначити довжину хвилі та енергію кванта для- лінії. При якій найменшій різниці потенціалів збуджується- серія?

Відповідь: м;кеВ;кВ.

Задача 6. При дослідженні лінійчатого рентгенівського спектра деякого елемента було знайдено, що довжина хвилі - лінії становить 22 пм. Який це елемент?

Відповідь: , вольфрам.

Задача 7. В атомі вольфраму (74) електрон перейшов з- шару на- шар. Приймаючи сталу екранування, визначити довжину хвилі фотона, що випромінюється.

Відповідь: 0,14 нм.

Задача 8. Визначити довжину хвилі та- лінії характеристичного рентгенівського спектра, одержаного в трубці з молібденовим антикатодом. Чи можна спостерігати ці лінії при напрузі 12 кВ?

Відповідь: м;м; неможливо.

Задача 9. Довжина хвилі лінії у вольфрамудорівнюєнм, а свинцюнм. Виходячи з цих даних, знайти значення константтав законі Мозлі:.

Відповідь: с^-1/2 ; .

Задача 10. За допомогою закону Мозлі

1) визначити довжину хвилі та енергію кванта, що відповідає - лінії срібла.

2) визначити яким елементам належать наступні - лінії : 193,5; 178,7; 165,6; 143,4 пм.

Відповідь: 1) 57,5пм; 2) залізо, кобальт, нікель, цинк.

Задача 11. Мінімальна довжина рентгенівських променів, отриманих за допомогою трубки, що працює при напрузі =60кВ, дорівнює 20,7пм. Визначити за цими даними сталу Планка.

Відповідь: 6,6310^-34 Джс.

Задача 12. Визначити сталу екранування для -серії рентгенівського випромінювання, якщо при переході електрону в атомі вольфраму зМ- оболонки на -оболонку довжина хвилі фотона, що випромінюється, складає 140 пм.

Відповідь: 5,63.

Задача 13. Визначити фактор Ланде для атомів з одним валентним електроном в станах та.

Відповідь: ;;.

Задача 14. Визначити в магнетонах Бора магнітний момент атома в 1) - стані; 2) в стані.

Відповідь: 1) ; 2).

Задача 15. Визначити спіновий момент атома в стані , якщо максимальне значення проекції магнітного моменту дорівнює чотирьом магнетонам Бора.

Відповідь: .

Задача 16. Атом вуглецю з електронною конфігурацією має максимально можливий повний механічний момент. Чому дорівнює (в магнетонах Бора) магнітний момент атома в цьому стані?

Відповідь: .

Задача 17. Знайти три найпростіші терми, для яких множник Ланде .

Відповідь: ;;.

Задача 18. На скільки компонентів розщепиться в досліді, аналогічному досліду Штерна та Герлаха, пучок атомів, які перебувають у стані: ;;.

Відповідь:

Задача 19. Максимальне значення проекції магнітного моменту атома, що перебуває в стані , дорівнює чотирьом магнетонам Бора. Визначити мультиплетність цього терма.

Відповідь: æ.

Задача 20. Атом знаходиться в магнітному полі з індукцією Тл. Знайти повне розщепленнятермів,,.

Відповідь: еВ;еВ;еВ.

Задача 21. Знайти числове значення нормального (лоренцевого) зміщення (при простому ефекті Зеємана) , що відповідаєТл.

Відповідь: с^-1 .

Задача 22. Побудувати схему можливих енергетичних переходів в магнітному полі між станами атома, що визначаються наступними термами 1); 2); 3).

Задача 23. Який ефект Зеємана (простий чи складний спостерігають при розщепленні в слабкому магнітному полі спектральної лінії, відповідної переходу: ;;?

Відповідь: Простий; складний; складний.

Задача 24. Навести схему можливих переходів в магнітному полі між станами та. Скільки компонентів має спектральна лінія, яка відповідає кожному з цих переходів?

Відповідь: В обох випадках три компоненти.

Задача 25. Визначити можливі значення квантового числа та зобразити на схемі розщеплення енергетичних рівней атома в магнітному полі для станів 1), 2), 3), 4).

Відповідь: 1), 2), 3), 4).

Задача 26. Визначити кінетичну енергію електронів, що вириваються з - оболонки атомів молібдену- випромінюванням срібла. Сталув законі Мозлі вважати рівною одиниці.

Відповідь: 1,54 кеВ.

Задача 27. Атом водню в нормальному стані знаходиться на відстані см від довгого прямого провідника з струмомА. Знайти силу, що діє на атом.

Відповідь: Н.

Задача 28. Інтервал між крайніми компонентами спектральної лінії нм при простому ефекті Зеємана дорівнюєпм. Знайти інтервал (в електронвольтах) між сусідніми рівнями зеєманівського розщеплення відповідних термів.

Відповідь: еВ.

Задача 29. Вузький пучок атомарного водню пропускається в досліді Штерна та Герлаха через поперечне неоднорідне магнітне поле =2кТл/м. . Всі атоми водню знаходяться в основному стані, довжина шляху атомів у магнітному полі 8 см, швидкість 4 км/с. Визначити відстань між компонентами розщепленого пучка атомів на виході з магнітного поля.

Відповідь:4,46 мм.

Задача 30. Вузький пучок атомів рубідію в основному стані пропускається через поперечне неоднорідне магнітне поле довжиною 10 см. На екрані, який розташовано на відстані 10 см від магніту, спостерігають розщеплення пучка на дві компоненти. Визначте силу, що діє на атоми рубідію, якщо відстань між компонентами розщепленого пучка на екрані дорівнює 4мм, а швидкість атомів складає 0,5 км/с.

Відповідь:2,8610^-21Н.