Основы квантовой физики

I.. Сформулируйте закон или дайте определение, запишите формулу и определите физические величины в этой формуле

1. Тепловое излучение и его закономерности. Формула Релея-Джинса и сущность «ультрафиолетовой катастрофы». Квантовая гипотеза Планка.

2. Внешний фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.

3. Давление света. Квантовое объяснение давления света. Формула для давления света.

4. Эффект Комптона. Формула Комптона. Какие физические законы использовались при выводе формулы Комптона?

5. Гипотеза де Бройля. Волновая функция свободно движущейся частицы.

6. Стационарное уравнение Шредингера. Статистический смысл волновой функции.

7. Принцип неопределенности Гейзенберга. Какими соотношениями он выражается?

II. Запишите ответ, дайте определение

1. Энергетическая светимость тела и наименование единицы измерения в СИ. Дайте определение этой единицы измерения.

2. Спектральная плотность энергетической светимости (излучательная способность) тела и наименование единицы измерения в СИ. Дайте определение этой единицы измерения.

3. Энергетической яркость тела и наименование единицы измерения в СИ. Дайте определение этой единицы измерения.

4. Спектральная плотность энергетической яркости тела и наименование единицы измерения в СИ. Дайте определение этой единицы измерения.

5. Дайте определение коэффициента поглощения (поглощательной способности) тела. Какое тело называется: а) абсолютно черным телом; б) серым телом; в) зеркальным телом?

6. Дайте определение радиационной температуры нагретого тела. Как радиационная температура связана с истинной температурой нагретого тела?

7. Дайте определение яркостной температуры нагретого тела. Как яркостная температура связана с истинной температурой нагретого тела?

III. Запишите ответ, дайте обоснование ответа.

1. Что означает _max в законе смещения Вина? Дайте определение этой физической величины.

2. Какое из перечисленных тел излучает большую энергию при одинаковой температуре? (а) белое, б) красное, в) зеленое, г) черное)

3. Как зависит площадь, ограниченная кривой распределения энергии в спектре излучения абсолютно черного тела, от температуры тела? (а) не зависит, б) растет ~ T , в) растет ~ T², г) растет ~ T⁴, д) растет ~ T⁵)

4. Какое излучение является тепловым? (а) свечение газосветных трубок, б) свечение ламп дневного света, в) свечение ламп накаливания, г) свечение экрана телевизора)

5. Исходя из гипотезы о квантах света, получите уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Как выражается «красная граница» фотоэффекта?

6. От чего зависит скорость вылета электронов, испускаемых металлом при фотоэффекте? (а) от частоты  падающего света; б) от интенсивности падающего света; в) от напряжения, поданного на фотоэлемент)

7. От чего зависит задерживающая разность потенциала U_з при фотоэффекте? (а) от частоты  падающего света; б) от интенсивности падающего света; в) от напряжения, поданного на фотоэлемент)

8. Исходя из гипотезы о квантах света, получите выражение для давления света. Как выражается энергия и импульс фотона?

9. Исходя из гипотезы о квантах света, получите формулу для эффекта Комптона. Как выражается комптоновская длина волны электрона?

10. При каком явлении фотон, соударяясь с электроном, передает ему только часть энергии? (а) при фотоэффекте; б) при световом давлении; в) при эффекте Вавилова-Черенкова; г) при эффекте Комптона)

11. Величина комптоновского смещения , наблюдающегося при рассеянии рентгеновских лучей, зависит от угла рассеяния . При каком угле  смещение  будет иметь наибольшее значение? (а) при =0; б) при =/2; в) при >/2; г) при =)

12. От чего зависит изменение длины волны  при рассеянии рентгеновских лучей в эффекте Комптона? (а) от угла рассеяния ; б) от длины волны падающих лучей; в) от показателя преломления рассеивающего вещества)