raznoe / KOLLOKVIUM 2

КОЛЛОКВИУМ № 2

в гр. А-1,2,14

Билет 1

1. Тепловое излучение. Черное тело. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана и смещения Вина.

2. Найти частоту волны де Бройля свободного электрона ( m=9,1.10^-31 кг)б если его кинетическая энергия равна 20 эВ.

Билет 2

1. Трудности классической теории в объяснении энергетического спектра равновесного излучения. Квантовая гипотеза и формула Планка.

2. Найти дебройлевскую длину волны молекул водорода, соответствующую их наиболее вероятной скорости при комнатной температуре, равной 293 К.

Билет 3

1. Объяснение внешнего фотоэффекта и эффекта Комптона в квантовой оптике.

2. Найти фазовую скорость волны де Бройля свободного протона (m=1,67.10^-27 кг), импульс которого равен 1,67.10^-21 кг.м/с.

Билет 4

1. Корпускулярно-волновой дуализм свойств электромагнитного излучения и вещества. Формула де Бройля.

2. Найти с помощью формулы Планка число фотонов в единице объема равновесного излучения в замкнутой полости, частоты которых заключены в интервале отдо + d. Температура стенок полости Т.

Билет 5

1. Соотношения неопределенностей и их физический смысл.

2. Свет с длиной волны =300 нм падает на фотоэлемент, находящийся в режиме насыщения. Соответствующая спектральная чувствительность фотоэлемента J=4,8 мА/Вт. Найти выход фотоэлектронов, т.е. отношение числа фотоэлектронов, ежесекундно вылетающих из катода фотоэлемента, к числу фотонов, падающих на катод за то же время.

Билет 6

1. Пси-функция частицы и ее статистический смысл. Уравнение Шредингера (общее и стационарное). Условия, накладываемые на пси-функцию.

2. Фотон с энергией 1,00 МэВ рассеялся на свободном покоившемся электроне. Найти кинетическую энергию, приобретенную электроном, если длина волны фотона изменилась в результате рассеяния на 25 %.

Билет 7

1. Уравнение Шредингера и его решение для свободной частицы.

2. Показать с помощью законов сохранения, что свободный электрон не может поглотить фотон.

Билет 8

1. Частица в одномерной "потенциальной яме" бесконечной глубины.

2. Найти длину волны рентгеновского излучения, если максимальная кинетическая энергия комптоновских электронов равна 0,19 МэВ.

Билет 9

1. Туннельный эффект и его согласование с законом сохранения энергии.

2. При поочередном освещении поверхности некоторого металла светом с длинами волн=350 нм и =540 нм обнаружили, что соответствующие максимальные скорости фотоэлементов отличаются друг от друга в n=2,0 раза. Найти работу выхода электронов из этого металла.

Билет 10

1. Решение уравнения Шредингера для основного состояния атома водорода. Статистический смысл первого боровского радиуса.

2. Энергетическая светимость черного тела равна 3,0 Вт/см². Определить длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической светимости r _{, Т} этого тела.

Билет 11

1. Спонтанное и вынужденное излучения. Поглощение излучения. Коэффициенты Эйнштейна. Условие детального равновесия излучения и вещества.

2. Температура поверхности Солнца равна 5500 К. Принимая, что Солнце и Земля излучают как черные тела, находящиеся в состоянии теплового равновесия, оцените температуру Земли. Радиус орбиты Земли больше радиуса Солнца в 215 раз.

Билет 12

1. Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны. Принцип Паули и распределение электронов по состояниям в атоме.

2. Максимум спектральной плотности энергетической светимости Солнца приходится на длину волны 480 нм. Найти массу, теряемую Солнцем ежесекундно за счет теплового излучения.

Билет 13

1. Туннельный эффект и обоснование зонного энергетического спектра электронов в кристалле. Металлы, диэлектрики и полупроводники.

2. Точечный изотропный источник испускает свет с =589 нм. Световая мощность источника Р=10 Вт. Найти среднюю плотность потока фотонов на расстоянии r=2,0 м от источника.

Билет 14

1. Фазовое мю-пространство. Размер ячейки в квантовых статистиках. Распределения Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна.

2. До какого максимального потенциала зарядится удаленный от других тел медный шарик (А=4,47 эВ) при освещении его электромагнитным излучением с длиной волны =140 нм?

Билет 15

1. Распределение Ферми-Дирака и его применение к вырожденному электронному газу в металле.

2. Узкий пучок рентгеновского излучения с длиной волны испытывает комптоновское рассеяние на свободных электронах рассеивающего вещества. При этом длины волн излучения, рассеянного под углами в 60^о и 120^о отличаются в n=2,0 раза. Найти .