1. Найти (в нм) длину волны электромагнитного излучения, которое следует направить на поверхность цинковой пластины для того, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов достигла значения 810⁵ м/с? Работа выхода электронов из цинка 4 эВ.

2. На цинковую пластинку падает пучок ультрафиолетовых лучей с длиной волны 0,2 мкм. Определить (в эВ) максимальную кинетическую энергию и максимальную скорость фотоэлектронов. Работа выхода электрона для цинка 4 эВ.

3. Кинетическая энергия электронов, выбитых из цезиевого катода, равна 3 эВ. Определить, при какой (в нм) максимальной длине волны света выбиваются электроны. Работа выхода для цезия 1,8 эВ.

4. Н а рисунке изображены вольтамперные характеристики фототока, полученные при облучении одного и того же металла. В каком случае для задержки испущенных фотокатодом электронов нужно приложить большее задерживающее напряжение между катодом и анодом?

5. При некотором значении задерживающей разности потенциалов фототок с поверхности лития, освещаемого монохроматическим светом, прекращается. Изменив частоту света в 1,5 раза, установили, что для прекращения фототока достаточно увеличить задерживающую разность потенциалов в 2 раза. Найти (в ТГц) частоту света, которым облучали литиевую пластину в первом опыте. Работа выхода электрона с поверхности лития 2,4 эВ.

6. На какой (в градусах) угол рассеялся квант гамма-излучения с длиной волны 1.2 пм, если длина волны рассеянного излучения равна комптоновской длине волны – 2.4 пм?

7. При облучении вещества фотонами с длиной волны 0,05 Å рассеяние фотонов происходит под углом β=20°. Каков импульс электрона отдачи?

8. Электрическая лампа расходует на излучение 600 Вт. На расстоянии 1 м от лампы перпендикулярно падающим лучам расположено круглое плоское зеркальце диаметром 2 см. Принимая, что излучение лампы одинаково во всех направлениях, и что зеркальце полностью отражает падающий на него свет, определить (в нН) силу светового давления на зеркальце.

9. Определить (в пм) длину волны излучения, импульс фотона которого равен импульсу электрона, обладающего скоростью 10 Мм/с.

10. Определить частоту колебаний световой волны, масса фотона которой равна 3.310^–36 кг.

11. Вычислить гиромагнитное отношение орбитальных моментов для электрона в атоме водорода.

12. Чему равно отношение собственного магнитного момента электрона к его собственному механическому моменту? Ответы: 1) e/m; 2) –e/m; 3) e/2m; 4) –e/2m, где e – заряд электрона, m – масса электрона.

13. Орбитальный момент импульса электрона равен 1.4910^–34 Джс. Вычислить абсолютное значение орбитального магнитного момента.

14. Вычислить (в а.е.м. с точностью до 0.01) массу ядра изотопа калия (зарядовое число 19, массовое число 41), у которого энергия связи на один нуклон равна 8.4 МэВ.

15. Какой из типов радиоактивного излучения обладает непрерывным энергетическим спектром? а) альфа-лучи; б) бета-лучи; в) гамма-лучи. Ответы: 1) а; 2) б; 3) в; 4) а, б; 5) а, в; 6) б, в; 7) а, б, в.

16. Найти активность 10^–9 кг полония (массовое число ядра 210). Период полураспада полония равен 138 суткам.

17. Найти массовое число ядра изотопа, образующегося из ядра лития (массовое число 8) после одного электронного бета-распада и одного альфа-распада.

18. За четыре дня радиоактивность препарата радона уменьшилась в 2.9 раза. Определить постоянную распада.

19. Найти массовое число ядра изотопа, образующегося из ядра лития (массовое число 8) после одного электронного бета-распада и одного альфа-распада.

20. Определить (в годах) период полураспада таллия, если известно, что через 100 дней его активность уменьшилась в 1.07 раза.

21. В электрической лампе вольфрамовая нить диаметром d=0,05 мм накаливается при работе лампы до температуры Т₁=2700 К. Через сколько (в мс) времени после выключения тока температура нити упадет до Т₂=600 К? При расчете принять, что нить излучает как серое тело с коэффициентом поглощения α=0,3 и энергия передается только излучением. Плотность вольфрама ρ=19300 кг/м³, удельная теплоемкость c=132 Дж/кг.

22. Определить (в кДж) энергию W, излучаемую за время t=1 мин из смотрового окошка площадью S=8 см² плавильной печи, если ее температура Т=1200 К.

23. Температура абсолютно черного тела понизилась с 1000 до 850 К. Определить (в мкм), как и на сколько при этом изменилась длина волны, отвечающая максимуму излучательной способности.

24. Температура вольфрамовой спирали в 25-ваттной электрической лампочке T=2450 К. Отношение ее энергетической светимости к энергетической светимости абсолютно черного тела при данной температуре k=0,3. Найти (в мм²) площадь S излучающей поверхности спирали.

25. Найдите мощность, излучаемую абсолютно черным шаром радиусом 10 см, который находится в комнате при температуре 20 С.

Тепловое излучение Вариант № 20