Задачи с решениями / ЗАДАЧИ
.DOC1) Найти скорость фотоэлектронов, вылетевших из цинка при освещении его ультрафиолетовыми лучами с длиной волны ЗЕ-7 м, если работа выхода электрона из цинка равна 4 эВ.
2) Излучение состоит из фотонов с энергией 6. 4Е-19 Дж. Найти частоту колебаний и длину волны в вакууме для этого излучения.
3) Определить температуру и энергетическую светимость абсолютно черного тела, если максимум энергии его излучения приходится на длину волны 600 нм.
4) Найдите скорость фотоэлектронов, вылетевших из цинка при освещении его ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 0. 3 мкм, если работа выхода электрона из цинка - 4 эВ.
5) Из смотрового окошечка печи излучается поток энергии 4 кДж/сек. Определить температуру печи, если площадь окошечка 8 кв. см.
6) Чему равна длина волны Д'Бройля автомобиля, стоящего рядом с наблюдателем, если его масса равна 8 т, высота -1.5м, а длина - 2. 5 м? Чему равна длина волны того же автомобиля, движущегося относительно наблюдателя со скоростью 120 км/ч?
7) Как при заданной частоте света изменится фототок насыщения с уменьшением освещенности катода?
8) Найти энергию, массу и импульс фотона ультрафиолетового излучения с длиной волны 280 нм.
9) Сколько квантов содержит 1 эрг излучений с длинами волн 1 мкм и 0, 02 А?
10) Сколько фотонов зеленого излучения с длиной волны 520 нм в вакууме будут иметь энергию 1Е-3 Дж?
11) Определить температуру и энергетическую светимость абсолютно черного тела, если максимум энергии его излучения приходится на длину волны 600 нм.
12) Определить энергию, массу и импульс фотона длина волны которого 500 нм.
13) В какой одежде с точки зрения физики теплее зимой: в темной или светлой? Ответ поясните.
14) Найти длину волны и частоту излучения масса фотонов которого равна массе покоя электрона, (m=9. 1Е-31кг). Скорость света с = 3E8 м/с. Постоянная Планка h = 6. 6Е-34 Дж с.
15) Как и во сколько раз изменится энергетическая светимость черного тела, если его термодинамическая температура уменьшиться вдвое?
16) Наибольшая длина световой волны, при которой может иметь место фотоэффект для калия 6.2E-7м. Найти работу выхода электронов Из калия.
17) Из смотрового окошка печи излучается 411 кал в минуту. Площадь окошка равна 5 кв.см. Определит температуру печи.
18) Определите длину волны Де Бройля улитки массой 5 г, ползущей со скоростью 0. 3 мм/сек по окружности радиусом 2 м. Постоянная Планка h = 6. 63Е-34 Дж с.
19) Средняя энергетическая светимость поверхности Земли равна 0. 54 Дж (KB. CM мин). Какова должна быть температура поверхности земли если условно считать что она излучает как серое тело коэффициентом поглощения, равным 0. 25?
20) Определить наибольшую скорость электрона вылетевшего из металла цезия при освещении его светом длиной волны 400 нм.
21) Чему равна длина волны Де Бройля человека массой 65 кг и ростом 175 см который движется относительно наблюдателя со скоростью 5км\ч.
22) Энергия фотона 1 МэВ. определить импульс фотона.
23) Средняя энергетическая светимость поверхностности Земли равна 0.54Дж (кв. см мин). Какова должна быть температура поверхности земли если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом поглощения равным 0. 25?
24) В среде распространяется свет, имеющий длину волны 0. 3 мкм и энергию кванта 4. 4Е-19 Дж. Определить абсолютный показатель преломления среды.
25) Какое количество энергии излучает один квадратный сантиметр затвердевающего свинца в 1 с? Отношение энергетических свети-мостей поверхности свинца и абсолютно черного тела для этой температуры считать равным 0. 6.
26) Наибольшая длина световой волны, при которой может иметь место фотоэффект для вольфрама равна 2. 75Е-7 м. Найти работу выхода электронов и наибольшую энергию электронов, вырываемых из вольфрама светом с длиной волны 1.8Е-7 м.
27) Из смотрового окошечка муфельной печки излучается поток 2040 Дж/мин. Определить длину волны, на которую приходится максимум излучения. Площадь окошечка 6 кв. см.
28) При описании света на основе теории волн он характеризовался длиной волны 5Е-5 см и интенсивностью 5 Вт/кв. м. Рассчитайте характеристики этого света при описании его на основе идеи квантования электромагнитного поля.) Вычислить длину волны фотона, энергия которого равна энергии покоя электрона.
29) Какой длиной волны должен обладать фотон, чтобы его масса была равна массе покоя электрона?
31) Красная граница фотоэффекта для цезия равна 620 нм. Определить кинетическую энергию и скорость фотоэлектронов при освещении цезия монохроматическим светом с длиной волны 0.505 мкм.
32) При фотоэффекте с платиновой поверхности величина задерживающего потенциала оказалась равной 0, 8 В. Найти: 1) длину волны применяемого облучения; 2) максимальную длину волны, при которой еще возможен фотоэффект.
) Импульс переносимый плоским монохроматическим потоком за 5 с через площадку в 10 кв. см равен 1Е-9 кг см/с. Определить интенсивность света.
) Черное тело имеет температуру 500 К. Какова будет температура тела, если в результате его нагревания поток излучения увеличится в 5 раз?
) Рубиновый лазер излучает в импульсе 2Е19 фотонов с длиной водны 6. 94Е-5 см. Чему равна средняя мощность вспышки лазера, если ее длительность 2Е-8 с? Скорость света с=ЗЕ8 м/с, постоянная Планка h = 6. 62E-34 Дж с.
) Наибольшая длина волны излучения, способного вызвать фотоэффект у пластины, равна 234 нм. Определить максимальную скорость которую приобретут электроны под действием излучения с длиной волны 200 нм. Постоянная Планка h=6.63Е-34 Дж с. Масса электрона- 9.1E-34 кг.
) Определите длину волны излучения, кванты которого имеют такую же энергию, что и электрон, пролетевший разность потенциалов 4. 1 В.
) При освещении катода светом с длинами волн сначала 440 нм, затем 680 нм обнаружили, что запирающий потенциал изменился в 3. 3 раза. Определить работу выхода электрона.
) Температура абсолютно черного тела увеличилась в два раза, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучения, уменьшается на 600 ммк. Определить начальную и конечную температуру тела.
) Электрон летит со скоростью, равной 0. 8 скорости света. Определить длину волны Де'Бройля электрона.
) Найти абсолютный показатель. преломления среды, в которой свет с энергией кванта 4. 4Е-19 Дж имеет длину волны ЗЕ--7 м.
) Протон прошел ускоряющую разность потенциалов 1Е6 В. Определить длину волны Де'Бройля протона.
) На фарфоровой тарелке на светлом фоне имеется черный рисунок. Почему если ее быстро вынуть из печи, где она нагревалась до высокой температуры, и рассматривать в темноте, наблюдается светлый рисунок на темном фоне?
) Найти длину волны Де'Бройля 1) для электронов прошедших разность потенциалов 1 В; 100 В; 1000 В; 2) для электрона, летящего со скоростью 1Е8 см/с: 3) для шарика с массой 1 г, движущегося со скоростью 1 см/с.
) Электрон находится в потенциальном ящике шириной 5 А. Определить наименьшую разность энергетических уровней электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах.
) При какой температуре средняя энергия молекул трехатомного газа равна энергии фотонов, соответствующих излучению с длиной волны 5000 А?
) Вольфрамовая нить накаляется в вакууме током силой 1 А до температуры Т1 = 1000 К. При какой силе тока нить накалится до температуры Т2 = 3000 К? Коэффициент излучения вольфрама при температуре Т1 равен 0. 115, при температуре Т2- 0. 334; удельное сопротивление вольфрама при температуре Т1 равно 25.7Е-8 Ом м, при температуре Т2 - 96. 2Е-8 Ом м.
) Какова энергия рассеянного фотона, если рассеяние произошло под углом 120 град., а энергия падающего фотона была равна 250 кэВ?
) Монохроматическое излучение с длиной волны 6000 А падает на фоточувствительную поверхность, чувствительность которой равна 9 мА/Вт, освобождая при этом 930 фотоэлектронов. Определить число квантов, попавших на поверхность. ) Какова энергия рассеянного фотона, если рассеяние произошло под углом 120 град., а энергия падающего фотона была равна 250 кэВ?
) На поверхность площадью 100 кв. см ежеминутно падает 63 Дж световой энергии. Найти величину светового давления в случаях когда поверхность 1) полностью отражает все лучи; 2) полностью поглощает все лучи.
) Железный шарик, отдаленный от других тел, облучают монохроматическим светом длиной волны 2000 А. До какого максимального потенциала зарядится шарик, теряя фотоэлектроны? Работа выхода электрона из железа равна 4. 36 эВ.
) Считая, что мощность лампы рассеивается во все стороны в виде излучения и что его средняя длина волны равна 0. 5 мкм, найти число фотонов, которое падает за одну секунду на поверхность площадью 1 кв. см, расположенную перпендикулярно лучам на расстоянии 50 см от лампы. Мощность лампы 25 Вт.
) На зеркальную поверхность площадью 6 кв. см падает нормально поток излучения 0. 8 Вт. Определить давление и силу давления света на эту поверхность.
) Какова доля энергии фотона при эффекте Комптона приходится на электрон отдачи, если рассеяние происходит на угол 90 град. Энергия фотона до рассеяния равна 0. 51 МэВ.
) В вакууме подвешена плоская металлическая пластина с одной стороны блестящая, с другой зачерненная. Ее освещают нормально падающим светом. Найти отношение сил, действующих на пластину при освещении блестящей и черной ее сторон. ) При какой температуре средняя энергия молекул трехатомного газа равна энергии фотонов, соответствующих излучению с длиной волны 5000 А?
) На зеркальную поверхность площадью 6 кв. см падает нормально поток излучения 0. 8 Вт. Определить давление и силу давления света, на эту поверхность.
) Пучок параллельных лучей монохроматического света с длиной волны 662 нм падает нормально на зеркальную плоскую поверхность. Поток излучения равен 0. 6 Вт. Определить силу давления испытываемую этой поверхностью.
) Какая доля энергии приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи если рассеяние фотона происходит на угол П/2? Энергия фотона до рассеяния - 0.51 МэВ. ) Параллельный пучок лучей длиной волны 500нм. падает нормально на зачерненную поверхность, производя давление 10мкПа. Определить концентрацию фотонов в потоке (число фотонов в единице объема).
) Вычислить длину волны де Бройля электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов, равную 1) 1 кВ: 2) 1 MB.
) Найти давление света на стенки электрической лампы мощностью 100 Вт. Колба лампы - сферический сосуд радиусом 5 ом, стенки которого отражают 10% падающего на них света. Считать, что вся потребляемая лампой мощность идет на излучение.
) В результате эффекта Комптона фотон с энергией 1. 02 МэВ рассеян на свободных электронах на угол 150 град. Определить энергию рассеянного фотона.
) Атом водорода переведен из нормального состояния в возбужденное, характеризуемое главным квантовым числом 2. Найти энергию, необходимую для перевода атома водорода в указанное возбужденное состояние.
) Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон с кинетической энергией 10 эВ. Определить энергию фотона.
) Во сколько раз длина волны излучения атома водорода при переходе электрона с третьей орбиты на вторую больше длины волны, обусловленной переходом электрона со второй орбиты на первую?
) Определить первый потенциал возбуждения и энергию ионизации атома водорода, находящегося в основном состоянии.
) Определить энергию фотона, испускаемого атомом водорода при переходе электрона со второй орбиты на первую.
) Найдите значение постоянной Ридберга, если наименьшая частота излучения водорода - 4. 6Е14 Гц.
) Сколько квантов различных энергий могут испустить атомы водорода, если их электроны находятся на третьей орбите?
) Определить длину волны, которую испускает однозарядный ион гелия Не+ при переходе со второго энергетического уровня на первый.
) При облучении атомов водорода квантами монохроматического света электрон перешел с первой стационарной орбиты на третью, а при возвращении в исходное состояние он перешел сначала с третьей орбиты на вторую, а затем со второй на первую. Определите энергию квантов поглощенных и излученных при этих переходах.
) Какую минимальную энергию должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов спектр водорода имел только одну спектральную линию?
) Для ионизации атома водорода требуется энергия 14 эВ. Ионизировать атом можно ударом электрона, разогнанного внешним электрическим полем, или облучением электромагнитными волнами. Определите потенциал ионизации этого атома, а также минимальную длину электромагнитной волны, способной ионизировать этот атом.
) Найдите номер орбиты, при переходе электрона с которой на вторую орбиту атом водорода излучает свет с длиной волны 0. 487 мкм.
) Какую минимальную энергию должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов спектр водорода имел только одну спектральную линию? ) Двухзарядный ион. лития Li++; перешел со второго энергетического уровня на первый. Определить длину волны, испускаемой при этом переходе.
) Найдите номер орбиты, при переходе электрона с которой на вторую орбиту атом водорода излучает свет с длиной волны 0. 487 мкм.
) Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон с кинетической энергией 10 эВ. Определить энергию фотона.
) Найдите потенциал ионизации однократно ионизованого атома гелия.
) Найдите первый потенциал возбуждения однократно ионизованного атома гелия (Z=2).
) Какую наименьшую скорость должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода этими электронами появилась спектральная линия с наибольшей длиной волны 0. 121 мкм в ультрафиолетовой области спектра водорода?
) Атом находится в состоянии с внутренней энергией -2, 4 эВ, может ли этот атом поглотить электромагнитную волну с частотой 4. 8Е15 1/с? Что с этим атомом в таком случае произойдет?
) На какой орбите скорость электрона атома водорода равна 734 км/с?
) Вычислить по теории Бора период вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии определяемом главным квантовым числом n=2.
) Наибольшая длина волны излучения в видимой части спектра водорода равна 0. 66 мкм. Найдите длины ближайших трех линий в видимой части спектра водорода. 0. 5 мкм, 0. 45 мкм, 0. 42 мкм
) Определить длину волны, соответствующую третьей линии серии Бадьмера.
) Вычислите полную энергию, линейную скорость и период электрона, находящегося на первой Боровской орбите атома водорода.
) Определить максимальную энергию фотона серии Бадьмера в спектре излучения атомного водорода.
) Определить длину волны, соответствующую третьей линии серии Бадьмера.
) Какую наименьшую скорость должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода этими электронами появилась спектральная линия с наибольшей длиной волны 0. 121 мкм в ультрафиолетовой области спектра водорода?
) Вычислить по теории Бора частоту обращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n=3
) На какой орбите скорость электрона атома водорода равна 734км/с?
) Определить длину волны де Бройля для электрона, находящегося на второй Боровской орбите в атоме водорода, если радиус орбиты равен 0.212нм.
) Каковы длины волн спектральных линий, появляющихся при возбуждении водорода ударами электронов с энергией 12.1эВ?
) Каковы длины волн спектральных линий, появляющихся при возбуждении водорода ударами электронов с энергией 12. 1эВ?
) Электрон в невозбужденном атоме водорода получил энергию 12.1эВ. На какой энергетический уровень он перешел? Сколько линий спектра могут излучиться при переходе электрона на более низкие энергетические уровни?
) Какую наименьшую скорость должен иметь электрон, ударяющийся об атом водорода и возбуждающий его так, что в спектре излучения этого атома появляются все возможные спектральные линии? Каков потенциал возбуждения этого атома?
) Радиус орбиты электрона в модели атома Бора 5.3нм. Какую работу надо совершить, чтобы ионизировать этот атом?) Электрон в атоме водорода находится на 3-ем энергетическом уровне. Определите кинетическую, потенциальную и полную энергию электрона. Ответ выразите в электрон-вольтах.