8. Эффект Комптона. Давление света

1. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол /2. Определить импульс (в МэВ/с), приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была 1,02 МэВ. (1 МэВ/с – единица импульса: 1МэВ/с=1,6·10^-13 / 3·10⁸ =5,33·10^-22 кг·м/c).

2. Рентгеновское излучение (=1 нм) рассеивается электронами, которые можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны _max рентгеновского излучения в рассеянном пучке.

3. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол /2? Энергия фотона до рассеяния ₁=0,51 МэВ.

4. В результате эффекта Комптона фотон с энергией ₁= 1,02 МэВ рассеян на свободных электронах на угол 150°. Определить энергию ₂ рассеянного фотона.

5. Определить угол, на который был рассеян -квант с энергией ₁=l,53 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи Т=0,51 МэВ.

6. Определить энергетическую освещенность (облученность) Е_е зеркальной поверхности, если давление, производимое излучением, р=40 мкПа. Излучение падает нормально к поверхности.

7. Давление р света с длиной волны =400 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно 2 нПа. Определить число N фотонов, падающих за время t=10 с на площадь S=1 мм² этой поверхности.

8. Определить коэффициент отражения  поверхности, если при энергетической освещенности Е_е=120 Вт/м² давление р света на нее оказалось равным 0,5 мкПа.

9. Давление света, производимое на зеркальную поверхность, р=4 мПа. Определить концентрацию n_о фотонов вблизи поверхности, если длина волны света, падающего на поверхность, =0,5 мкм.

10. На расстоянии r=5 м от точечного монохроматического (=0,5 мкм) изотропного источника расположена площадка (S=8 мм²) перпендикулярно падающим пучкам. Определить число N фотонов, ежесекундно падающих на площадку. Мощность излучения Р=100 Вт.

11. Свет с длиной волны =600 нм нормально падает на зеркальную поверхность и производит на нее давление р=4 мкПа. Определить число N фотонов, падающих за время t=10 с на площадь S=1 мм² этой поверхности.

12. На зеркальную поверхность площадью S=6 см² падает нормально, поток излучения Ф_e=0,8 Вт. Определить давление р и силу давления F света на эту поверхность.

13. Определить с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого l=0,5 мкм.

14. Определить максимальное изменение длины волны ()_max при комптоновском рассеянии света на свободных электронах.

15. Фотон с длиной волны ₁=15 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона ₂=16 пм. Определить угол рассеяния.

16. Фотон с энергией ₁=0,51 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол 180°. Определить кинетическую энергию Т электрона отдачи.

17. Определить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов U=9,8 В.

18. Определить, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона, длина волны которого l=0,5 мкм.

19. Определить, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого l=2 пм.

20. Рентгеновское излучение (=1,5 нм) рассеивается на свободных электронах. Определить максимальную длину волны _max рентгеновского излучения в рассеянном пучке.

21. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол /2? Энергия фотона до рассеяния 1,02 МэВ.

22. Определить максимальное изменение длины волны ()_max при комптоновском рассеянии света на свободных протонах.

23. Фотон с энергией 1,02 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол 90°. Определить кинетическую энергию электрона отдачи.

24. Монохроматическая световая волна с l=510 нм при нормальном падении на некоторую поверхность создает освещенность E=100 лк. Определить давление p, оказываемое светом на поверхность, если отражается половина падающего света.