Контрольная работа № 6.

Вариант	Номера задач
0	4	6	12	16	22	30	33	41	44
1	3	7	13	17	23	29	34	40	47
2	5	10	15	18	24	28	35	39	48
3	2	9	11	19	21	31	36	42	49
4	1	8	14	20	25	32	37	38	50
5	2	7	12	18	26	29	35	40	46
6	3	8	15	17	22	27	34	41	45
7	4	9	13	20	28	30	33	42	43
8	1	10	11	16	26	32	37	39	46
9	5	6	14	19	23	31	36	38	48

1. Вычислить (в ангстремах) наибольшую и наименьшую длины волн в первой инфракрасной серии водорода (серия Пашена).

2. Какую энергию в электрон-вольтах нужно сообщить невозбужденному атому водорода, чтобы перевести электрон с первой орбиты на вторую, третью, четвертую, пятую? Чтобы ионизировать атом? Начертить с соблюдением масштаба схему энергетических уровней атома водорода. Для вычисления энергии использовать обобщенную сериальную формулу Бальмера.

3. Определить в электрон-вольтах энергию фотона, соответствующего: 1) третьей линии ультрафиолетовой линии; 2) второй линии инфракрасной серии (серии Пашена) спектра водорода. Начертить схему энергетических уровней атома водорода и указать на ней стрелками переходы, соответствующие указанным линиям.

4. Вычислить в метрах и в ангстремах длину волны, соответствующей: 1) первой линии ультрафиолетовой; 2) четвертой линии серии Бальмера спектра водорода. Начертить схему энергетических уровней атома водорода и указать на ней стрелками переходы, соответствующие указанным линиям.

5. Вычислить в ангстремах длину волны, которую испускает ион гелия He⁺ при переходе со второго энергетического уровня на первый. Сделать такой подсчет для иона лития Li⁺.

6. Вычислить по формуле Мозли наибольшую длину волны в ангстремах в К-серии характеристических рентгеновских лучей скандия (порядковый номер - 21).

7. При исследовании линейчатого рентгеновского спектра некоторого элемента было найдено, что длина волны, соответствующая линии К_ , равна 0,75 ангстрем. Определить порядковый номер элемента в таблице Менделеева. Как называется этот элемент?

8. Определить в электрон-вольтах энергию кванта, соответствующего линии К_ в спектре характеристических рентгеновских лучей марганца (Z = 25).

9. Какую наименьшую разность потенциалов нужно приложить к рентгеновской трубке, антикатод которой покрыт ванадием, чтобы в спектре рентгеновского излучения появились все линии К-серии ванадия? Порядковый номер ванадия Z = 23, граница К-серии 2,26 ангстрем.

10. При переходе электрона в атоме тантала (Z = 73) из М-слоя в L-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны 1,52 ангстрема. Вычислить приблизительное значение постоянной экранирования в формуле Мозли.

11. На кристалл никеля падает параллельный пучок электронов под углом 70^о к поверхности кристалла. Определить скорость электронов, если имеет место интерференционное отражение первого порядка. Расстояние между атомными плоскостями кристалла равно 2 ангстрема.

12. Определить длину волны де Бройля для частицы массой 1 г, движущейся со скоростью 10 м/с. Нужно ли учитывать в этом случае волновые свойства частицы?

13. Пучок электронов, движущийся со скоростью 1000 км/с, падает в направлении нормали на экран со щелью шириной 0,001 мм и испытывает дифракцию. Определить угол отклонения лучей, соответствующих первому дифракционному максимуму.

14. Определить длину волны де Бройля для электронов, бомбардирующих антикатод рентгеновской трубки, если минимальная длина волны в сплошном спектре рентгеновских лучей равна 80 ангстрем.

15. Вычислить в ангстремах длину волны де Бройля для электронов, прошедших ускоряющую разность потенциалов в 510000 В. Учесть приращение массы, связанное с кинетической энергией.

16. Вычислить дефект массы (в а.е.м.) и энергию связи (в МэВ) ядра атома углерода . Определить энергию связи, приходящуюся на один нуклон.

17. Вычислить дефект массы и энергию связи ядра, состоящего из пяти протонов и шести нейтронов.

18. Энергия связи электрона с ядром невозбужденного атома водорода равна 13,53 эВ. Определить (в а.е.м.) разность между суммой масс протона и электрона, взятых в свободном состоянии, и массой атома водорода.

19. Определить по дефекту массы, какую наименьшую энергию нужно затратить, чтобы расщепить ядро : 1) на отдельные нуклоны; 2) на три альфа - частицы.

20. Какую наименьшую энергию (в МэВ) нужно затратить, чтобы удалить нейтрон из ядра ?

21. Написать в общем виде схемы альфа - распада и бета - распада. Подсчитать на основании этих схем, сколько всего  - и  - частиц выбрасывается при превращении ядра урана в ядро висмута .

22. Период полураспада актиния - 225 равен 10 дням. Какая доля начального количества ядер распадается за 5 дней? За 1 с?

23. Средней продолжительностью жизни радиоактивного вещества называется промежуток времени, в течение которого число не распавшихся ядер уменьшается в е - раз, где е - основание натуральных логарифмов. Найти отношение средней продолжительности жизни () к периоду полураспада (Т).

24. Сколько атомов радия - 226 распадается за 1 год в препарате массой 1 мг?

25. Счетчик  - частиц, установленный вблизи препарата радиоактивного серебра, при первом измерении зарегистрировал 5200  - частиц в минуту, а через 15 суток только 1300. Определить период полураспада в сутках.

26. Определить активность препарата стронция - 90 массой 1 мг, если период полураспада 18 лет.

27. Лаборатория приобрела препарат иридия - 192 с активностью 40 ГБк. Какова будет активность препарата через 1 месяц? Через 5 месяцев?

28. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада.

29. Ядро полония выбросило  - частицу с кинетической энергией 5,3 МэВ. Определить кинетическую энергию, приобретенную вследствие отдачи ядром, образовавшимся в результате альфа - распада. Какова полная энергия полураспада ядра полония в МэВ?

30. На какую глубину нужно погрузить в воду источник узкого пучка  - лучей кобальта - 60, чтобы уменьшить интенсивность пучка в 1000 раз, если коэффициент линейного ослабления этих лучей для воды 0,07 см^-1?

31. Бетонная плита толщиной 20 см уменьшает интенсивность узкого пучка  - лучей кобальта - 60 в 16,5 раза. Определить линейный коэффициент ослабления и толщину слоя половинного ослабления этих лучей для бетона.

32. Толщина слоя половинного ослабления узкого пучка  - лучей кобальта - 60 для свинца равна 1,3 см. Какова должна быть толщина слоя свинца, достаточная для ослабления пучка в 1000 раз?

33. Вычислить в МэВ энергию ядерной реакции: . Выделяется или поглощается энергия при этой реакции?

34. Вычислить в МэВ энергию ядерной реакции: . Выделяется или поглощается энергия при этой реакции?

35. Вычислить в МэВ энергию ядерной реакции: . Выделяется или поглощается энергия при этой реакции?

36. При ядерной реакции выделяется энергия в 4,7 МэВ. Определить массу покоя нейтрального атома , считая массы оставшихся атомов известными.

37. Энергия ядерной реакции равна 3,9 МэВ. Определить массу покоя нейтрального атома , считая массы остальных атомов известными.

38. Вычислить в МэВ энергию термоядерной реакции: .

39. То же для реакции .

40. То же для реакции .

41. То же для реакции .

42. То же для реакции .

43. Ядро урана , захватив один нейтрон, разделилось на два осколка и выбросило два нейтрона. Одним из осколков является ядро цезия . Определить атомный номер, массовое число и химический символ второго осколка.

44. Какая энергия выделяется при делении всех ядер 1 г урана - 235?

45. Тепловая мощность ядерного реактора равна 10000 кВт. Сколько ядер урана - 235 делится в 1 с? Какое количество урана потребляет реактор в 1 год?

46. Какую кинетическую энергию в МэВ приобретет протон, сделав 150 полных оборотов в магнитном поле циклотрона, если протон проходит между дуантами при разности потенциалов 100 кВ? На сколько процентов от массы покоя увеличится масса протона в связи с приобретением кинетической энергии? Начертить схему устройства циклотрона.

47. В циклотроне требуется ускорять дейтроны. Линейная частота переменной разности потенциалов, приложенной к дуантам, равна 10 МГц. Какую индукцию должно иметь магнитное поле, чтобы период обращения дейтрона совпадал с периодом изменения разности потенциалов между дуантами? Начертить схему устройства циклотрона.

48. Гамма - квант превратился в пару электрон - позитрон. Кинетическая энергия каждой частицы одинакова и равна 0,8 МэВ. Определить энергию гамма - кванта.

49. Свободный нейтрон радиоактивен. Выбрасывая  - частицу и нейтрино, он превращается в протон. Какая энергия в МэВ выделяется при этом превращении? Массу покоя нейтрино принимаем равной нулю.

50. Нейтральный - мезон, распадаясь, превращается в два одинаковых фотона. Определить энергию каждого фотона, если кинетической энергией мезона можно пренебречь. Масса покоя нейтрального  - мезона в 265 раз больше массы покоя электрона.