Вариант 60

1. Монохроматический пучок света (λ=490 нм), падая по нормали к поверхности, производит световое давление p=4,9 мкПа. Какое число фотонов I падает в единицу времени на единицу площади этой поверхности? Коэффициент отражения света r=0,25.

2. Найти частоту ν света, вырывающего из металла электроны, которые полностью задерживаются разностью потенциалов U=3 В. Фотоэффект начинается при частоте света ν₀==6×10¹⁴ Гц. Найти работу выхода А электрона из металла.

3. На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона длиной волны λ=486 нм?

4. Найти длину волны λ фотона, соответствующего переходу электрона со второй боровской орбиты на первую в однократно ионизованном атоме гелия.

5. Во сколько раз уменьшится интенсивность рентгеновских лучей с длиной волны λ=20 пм при прохождении слоя железа толщиной d=0,15 мм? Массовый коэффициент поглощения железа для этой длины волны μ_m=1,1 м²/кг.

6. Какое количество теплоты Q выделяется при распаде радона активностью a=3,7×10¹⁰ Бк: а) за время t=1 ч; б) за среднее время жизни τ? Кинетическая энергия вылетающей из радона a-частицы W=5,5 ΜэΒ.

7. Какой изотоп образуется из Li после одного b-распада и одного a-распада?

8. Найти энергию связи W. ядра атома алюминия Аl.

9. При бомбардировке изотопа лития Li дейтронами образуются две a-частицы, разлетающиеся симметрично под углом j к направлению скорости бомбардирующих дейтронов. Какую кинетическую энергию W₂ имеют образующиеся a-частицы, если известно, что энергия бомбардирующих дейтронов W₁=0,2 МэВ? Найти угол j.

10. Найти наименьшую энергию γ-кванта, достаточную для осуществления реалии Mn(g,n).

11. Электрон и позитрон образуются фотоном с энергией hv=2,62 МэВ. Какова была в момент возникновения полная кинетическая энергия W₁+W₂ позитрона и электрона?

12. До какой энергии W можно ускорить a-частицы в циклотроне, если относительное увеличение массы частицы k=(m-m₀)/m₀ не должно превышать 5%?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.

Вариант 61

1. Рентгеновские лучи с длиной волны λ_o=70,8 пм испытывают комптоновское рассеяние на парафине. Найти длину волны λ рентгеновских лучей, рассеянных в направлениях: а) φ=π/2; б) φ=π.

2. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта, для некоторого металла λο=275 нм. Найти работу выхода А электрона из металла, максимальную скорость u_max электронов, вырываемых из металла светом с длиной волны λ=180 нм, и максимальную кинетическую энергию W_к электронов.

3. В каких пределах должны лежать длины волн λ монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света радиус орбиты r_k электрона увеличился в 9 раз?

4. Найти потенциал ионизации U_i: а) однократно ионизованного гелия; б) двукратно ионизованного лития.

5. Сколько слоев половинного ослабления необходимо для уменьшения интенсивности рентгеновских лучей в 80 раз?

6. Масса m=1 г урана U в равновесии с продуктами его распада выделяет мощность Ρ=1,07·10^-7 Вт. Найти молярную теплоту Qm, выделяемую ураном за среднее время жизни τ атомов урана.

7. Какой изотоп образуется из U после двух b-распадов и одного a-распада?

8. Найти энергию связи W ядра атома гелия Не.

9. Найти порог W ядерной реакции N(a,p).

10. Какую энергию W (в киловатт-часах) можно поучить от деления массы m=1 г урана U, если при каждом акте распада выделяется энергия Q=200 МэВ?

11. Электрон и позитрон, образованные фотоном с энергией hn =5,7 МэВ, дают в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле, траектории с радиусом кривизны R=3 см. Найти магнитную индукцию В поля.

12. Энергия дейтронов, ускоренных синхротроном W=200 МэВ. Найти для этих дейтронов отношение m/m₀, (где m - масса движущегося дейтрона и m₀ - его масса покоя) и скорость u.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.

Вариант 62

1. Какова была длина волны λ_o рентгеновского изучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения графитом под углом φ=60° длина волны рассеянного излучения оказалась равной λ=25,4 пм?

2. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта, для некоторого металла λ_o=275 нм. Найти минимальную энергию ε фотона, вызывающего фотоэффект.

3. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной атомарным водородом. Постоянная решетки d=5 мкм. Какому переходу электрона соответствует спектральная линия, наблюдаемая при помощи этой решетки в спектре пятого порядка под углом j=41°?

4. Найти первый потенциал возбуждения U₁: а) однократно ионизованного гелия; б) двукратно ионизованного лития.

5. Найти постоянную экранирования b для L-серии рентгеновских лучей, если известно, что при переходе электрона в атоме вольфрама с М- на L-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны λ=143 пм.

6. Найти активность а радона, образовавшегося из массы m=1 г радия за время t=1 ч.

7. Какой изотоп образуется из U после трех a-распадов и двух b-распадов?

8. Найти энергию связи W ядра изотопа лития Li.

9. Найти порог W ядерной реакции Li(p,n).

10. Какая масса т урана U расходуется за время t=1 сут на атомной электростанции мощностью P=5000кВт? К.п.д. принять равным 17%. Считать, что при каждом акте распада выделяется энергия Q=200 МэВ.

11. Неподвижный нейтральный p-мезон, распадаясь, превращается в два фотона. Найти энергию hv каждого фотона. Масса покоя p-мезона m₀(p)=264,2m₀, где m₀ — масса покоя электрона.

12. В фазотроне увеличение массы частицы при возрастании ее скорости компенсируется увеличением периода ускоряющего поля. Частота разности потенциалов, подаваемой на дуанты фазотрона, менялась для каждого ускоряющего цикла от n₀=25 МГц до n=18,9 МГц. Найти магнитную индукцию В поля фазотрона и кинетическую энергию W вылетающих протонов.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.

Вариант 63

1. Рентгеновские лучи с длиной волны λ_o=20 пм испытывают комптоновское рассеяние под углом φ=90°. Найти изменение Δλ длины волны рентгеновских лучей при рассеянии, а также энергию W_e и импульс электрона отдачи.

2. Найти длину волны λ_o света, соответствующую красной границе фотоэффекта для лития, натрия, калия и цезия.

3. Найти длину волны де Бройля для электрона, движущегося по первой боровской орбите атома водорода.

4. Найти радиус r₁ первой боровской электронной орбиты для однократно ионизованного гелия и скорость u₁ электрона на ней.

5. При переходе электрона в атоме с L- на K-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны λ=78,8 пм. Какой это атом? Для K-серии постоянная экранирования b=1.

6. В результате распада массы m₀=1 г радия за время t=1 год образовалась некоторая масса гелия, занимающего при нормальных условиях объем V=43 мм³. Найти из этих данных постоянную Авогадро N_A.

7. Какой изотоп образуется из Th после четырех a-распадов и двух b-распадов?

8. Найти число протонов и нейтронов, входящих в состав ядер трех изотопов магния: а) Mg; б) Mg; в) Mg.

9. Искусственный изотоп азота N получается бомбардировкой ядер углерода C дейтронами. Написать уравнение реакции. Найти количество теплоты Q, поглощенное и этой реакции, и порог W этой реакции. Какова суммарная кинетическая энергия W¢ продуктов этой реакции при пороговом значении кинетической энергии дейтронов? Ядра углелерода считать неподвижными.

10. При взрыве водородной бомбы протекает термоядерная реакция образования гелия из дейтерия и трития. Записать уравнение реакции. Найти энергию Q, выделяющуюся при этой реакции. Какую энергию W можно получить при образовании массы m=1 г гелия?

11. Нейтрон и антинейтрон соединяются, образуя два фотона. Найти энергию hn каждого из фотонов, считая, что начальная энергия частиц ничтожно мала.

12. Протоны ускоряются в фазотроне до энергии W=660 МэВ, a-частицы — до энергии W=840 МэВ. Для того чтобы скомпенсировать увеличение массы, изменялся период ускоряющего поля фазотрона. Во сколько раз необходимо было изменить период ускоряющего поля фазотрона (для каждого ускоряющего цикла) при работе: а) с протонами; б) с a-частицами?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА.