Уровень 2
1. Вывести формулу для экспериментального определения ширины запрещенной зоны полупроводника
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
2. Эффект Комптона. Вывод формулы изменения длины волны.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
3. Вывести формулу для экспериментального определения температурного коэффициента сопротивления полупроводников.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
4. Вывести формулу максимальной скорости нерелятивистских фотоэлектронов для фотоэффекта.
А.
.
Б.
.
В.
; .
Г.
.
Д.
.
5.
Функция распределения Ферми – Дирака.
Графики функции при Т
= 0
и
.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
6. Собственная проводимость полупроводников и ее зависимость от температуры.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
7. Электрические явления в контактах: термоэлектрический эффект (явление Зеебека). Записать формулу термоэлектродвижущей силы.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
8. Излучение и поглощение света атомами. Энергетические уровни электрона в атоме. Обобщенная формула Бальмера.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
9. Третий закон фотоэффекта и его объяснение по теории Эйнштейна. Выбрать формулу красной границы фотоэффекта.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
10.Эффект Комптона Вывод формулы кинетической энергии электрона отдачи
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
11. Вывести соотношение неопределенностей Гейзенберга для импульса и координаты микрочастицы.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
12. Вывести формулу энергии электрона для атома водорода по теории Бора.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
Задачи
1. Поток энергии, излучаемой из смотрового окошка плавильной печи, Ф = 34 Вт. Определить температуру печи, если площадь отверстия S = 6 см2.
А. 103 К. Б. 102 К. В. 10 К. Г. 0. Д. -273,15 0С.
2. Найти задерживающую разность потенциалов UЗ для электронов, вырываемых при освещении калия (А = 2эВ) светом с длиной волны λ = 330 нм.
А. 1 В. Б. 17,5 В. В. 0. Г. 1,45 Дж. Д. 2 В.
3. Сопротивление кристалла полупроводника RbS при температуре 20 0С равно 104 Ом, а при температуре 80 0С – 1400 Ом. Определить ширину запрещенной зоны (в электронвольтах).
А.
0,58 эВ. Б. 5,7 эВ. В.
эВ. Г. 9,2 эВ. Д. 0,92 эВ.
4. Найти длину волны де Бройля электрона, движущегося со скоростью 20 км/с.
А. 36,4 нм. Б. 15 нм. В. 0,287 нм. Г. 926 нм. Д. 1,12 нм.
5. Найти первый потенциал возбуждения U атома водорода.
А. 3,5 В. Б. 10,2 В. В. 2 В. Г. 7,8 В. Д. 4,6 В.
6. Зачерненный шарик остывает от температуры Т1 = 300 К до Т2 = 200 К. На сколько изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости? Во сколько раз изменилась энергетическая светимость?
А.
;
.
Б.
;
.
В.
;
.
Г.
;
.
Д.
;
.
7.
Определить наибольшую скорость
электронов, вылетевших из цезия, при
освещении его светом с длиной волны 400
нм.
- работа выхода электрона из цезия.
А.
0. Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
8.
Определить энергию ионизации Еi
в джоулях и электрон-вольтах и потенциал
ионизации ионов лития
.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
9.
Вычислить длину волны де Бройля для
электрона, движущегося со скоростью
.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
10. Определить вероятность f(E) заполнения электронами в металле энергетического уровня, расположенного на 0,01 эВ ниже уровня Ферми при температуре +18 0С.
А. 0,4. Б. 1. В. 0,8. Г. 0,2. Д. 0,6.
11.
На поверхность лития падает монохроматический
свет (λ
=
3100
).
Чтобы прекратить эмиссию электронов,
нужно приложить задерживающую разность
потенциаловUЗ
= 1,7 В. Определить работу выхода.
А. 0. Б. 2,3 эВ. В. 4,6 эВ. Г. 9,2 эВ. Д. max.
12. Определить энергию, которую необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от λ1 = 2 нм до λ2 = 1 нм.
А.
1,1 эВ. Б.
Дж. В.
Дж. Г.
Дж. Д. 0,24 эВ.
13. В телевизионной трубке электроны могут разгоняться до скорости 108 м/с. Определить длину волны катодных лучей с учетом зависимости массы от скорости.
А. 12,8 пм. Б. 84,7 пм. В. 0,86 пм. Г. 6,9 пм. Д. 0,042 пм.
14. Определить энергию уровня Ферми собственного полупроводника, если его энергия активации ΔЕ = 0,1 эВ.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
15. Найти потенциал ионизации атома водорода.
А. 12,1 В. Б. 5,7 В. В. 13,6 В. Г. 2,8 В. Д. 0,94 В.
16.
Мощность излучения абсолютно черного
тела 104
Вт. Найти величину излучающей поверхности,
если известно, что длина волны, на которую
приходится максимум излучательной
способности
м. Определить температуру тела.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
17. Найти наименьшую и наибольшую длины волн спектральных линий водорода в серии Бальмера.
А.
Б.
В.
Г.
Д.
18. Определить максимальную скорость электронов в металле при Т = 0 К, если энергия Ферми 5 эВ.
А.
.
Б.
.
В. 146
.
Г.
.
Д. 12,6
.
19.
Определить длину волны де Бройля
электрона, движущегося со скоростью
.
А. 3,8 нм. Б. 15 нм. В. 93 нм. Г. 0,71 нм. Д. 2,4 нм.
20. Красная граница фотоэффекта рубидия 810 нм. Какое задерживающее напряжение нужно приложить к фотоэлементу, чтобы при облучении катода ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 100 нм ни один электрон не попал на анод?
А. 2,45 В. Б. 0,71 В. В. 64,2 В. Г. 10,9 В. Д. 5,6 В.
21. Найти длину волны λmax света, соответствующую красной границе фотоэффекта для лития. Работа выхода электронов из лития А = 2,4 эВ.
А. 517 нм. Б. 500 нм. В. 483 нм. Г. 590 нм. Д. 0.
22 При нагревании абсолютно черного тела длина волны, на которую приходиться максимум спектральной плотности энергетической светимости изменилась от 690 нм до 500 нм. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела?
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
23. Определить энергию в электрон – вольтах и длину волны фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на основной.
А.
эВ;
м.
Б.
эВ;
м.
В.
эВ;
м .
Г.
эВ;
м .
Д.
эВ;
м.
24. Определить вероятность f(E) заполнения электронами в металле энергетического уровня, расположенного на 0,01 эВ выше уровня Ферми при температуре + 18 0С.
А. 0,4. Б. 0. В. 0,6. Г. 0,5. Д. 0,2.
25. Гамма-лучи с длиной волны 2,7 пм испытывают комптоновское рассеяние. Во сколько раз длина волны излучения, рассеянного под углом 1800 к первоначальному направлению, больше длины волны падающего излучения?
А. 5,4. Б. 12,3. В. 4. Г. 2,8. Д. 7,6.
26.
Вычислить в элетронвольтах изменение
энергии ΔЕ
в
атоме водорода при поглощении атомом
фотона с длиной волны λ
= 4860
.
А. 4,08 эВ. Б. 0,41 эВ. В. 40,86 эВ. Г. 2,55 эВ. Д. 25,5 эВ.
27. Электрон с кинетической энергией 15 эВ находится в металлической пылинке диаметром 0,1 мм. Найти скорость электрона и неточность, с которой может быть определена эта скорость.
А.
,
.
Б.
,
.
В.
,
.
Г.
,
.
.Д.
,
.
28. Температура абсолютно черного тела изменилась при нагревании от 1000 до 3000 К. Во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость?
А. 3. Б. 9. В. 81. Г. 27. Д. 2.
29. Найти потенциал ионизации ионов гелия (He+).
А. 0,62 В. Б. 13,6 В. В. 10,2 В. Г. 12 В. Д. 54 В.
30.
Длина волны фотона равна комптоновской
длине волны электрона
.
Определить
энергию
и импульс фотона.
А.
0,511 МэВ;
.
Б. 0,8 МэВ; 2,4
.
В.
6,3 МэВ;
.
Г. 9,44 МэВ;
.
Д.
16 МэВ; 57
.
31. На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, имеющего температуру 37 0С. Чему равна энергетическая светимость тела?
А.
;
.
Б.
;
.
В.
;
.
Г.
;
.
Д.
;
.
32.
Определить максимальную скорость
электронов, вылетающих из платины под
действием лучей с длиной волны
.
Работа выхода электрона из платины
равна 5,3 эВ.
А.
.
Б. 2,5
.
В.
.
Г.
.
Д. 220
.
33. Найти длину волны де Бройля электрона, движущегося со скоростью 0,8 км/с.
А. 9,3 нм. Б. 1,82 нм. В. 49 нм. Г. 720 нм. Д. 910 нм.
34. Наименьшая неопределенность, с которой можно найти координату электрона в атоме водорода, порядка 10-10 м. Найти неопределенность скорости электрона.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д. 600
.
35. Какую наименьшую энергию должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов появились все линии всех серий спектра водорода?
А. 2,5 эВ. Б. 4,87 эВ. В. 9,1 эВ. Г. 0,642 эВ. Д. 13,6 эВ.
36.
Какую энергетическую светимость имеет
абсолютно черное тело, если максимум
спектральной плотности его энергетической
светимости приходится на длину волны
?
А. 2,56 МВт/м2. Б. 397 МВт/м2. В. 2 МВт/м2 .
Г. 27,4 МВт/м2 . Д. 73 МВт/м2.
37.
Определить, до какого потенциала
зарядится уединенный серебряный шарик
при облучении его ультрафиолетовым
светом длиной волны
.
Работа выхода электронов из серебраА=
4,7
эВ.
А. 3,4 В. Б. 1,2 В. В. 7,81 В. Г. 5 В. Д. 0,42 В.
38. Определите длину волны де Бройля для нейтрона, движущегося со средней квадратичной скоростью при температуре Т = 290 К.
А. 148 пм. Б. 28 нм. В. 34 мм. Г. 1,52 см. Д. 13 мкм.
39. Фотон с энергией 12,2 эВ, поглощенный атомом водорода, находящимся в основном состоянии с энергией 13,6 эВ, переводит атом в возбужденное состояние. Определить главное квантовое число этого состояния.
А. n = 2. Б. n = 5. В. n = ∞. Г. n = 3. Д. n = 8.
40. Найти длину волны де Бройля для атома водорода, движущегося при температуре 293 К с наиболее вероятной скоростью.
А. 180 пм. Б. 28 пм. В. 9,6 пм. Г. 17 пм. Д. 203 пм.
41.
Плоский серебряный электрод освещается
монохроматическим излучением с длиной
волны
.
Определите, на какое максимальное
расстояние от поверхности электрода
может удалиться фотоэлектрон, если вне
электрода имеется задерживающее
электрическое поле напряженностьюE
=10
В/см. Красная граница фотоэффекта для
серебра
А. 1,03 см. Б. 2,34 см. В. 9,7 см. Г. 4 см. Д. 0,28 см.
42. Определить первый потенциал возбуждения иона гелия (He+).
А. 13,8 В; Б. 7 В; В. 41 В; Г. 0,9 В; Д. 10,2 В.
43. Энергетическая светимость черного тела R = 10 кВт/м2. Определите длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической светимости этого тела.
А. 6 мкм. Б. 4,5 мкм. В. 8 мкм. Г. 0,39 мкм. Д. 0,59 мкм.
44.
Электрон, ускоренный разностью потенциалов
U
= 500
В
имеет длину волны де Бройля
Определите массу частицы.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
45.
Молекулы водорода участвуют в тепловом
движении при температуре Т
=
300
К. Найти неопределенность координаты
молекул водорода.
А. 8,2 пм; Б. 91 пм; В. 3,5 пм; Г. 16,4 пм; Д. 0,23 пм.
46. Заряженный шарик остывает от температуры Т1=300 К до Т2=293 К. На сколько изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости?
А. 0,53 мкм. Б. 0,12 мкм. В. 0,23 мкм. Г. 0,76 мкм. Д. 0,43 мкм.
47.
Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности
металла, полностью задерживаются при
напряжении U0
=
3
В. Фотоэффект для этого металла начинается
при частоте падающего монохроматического
света
Определить: 1) работу выхода электрона
из этого металла; 2)
частоту
применяемого излучения.
А.
А
=
2,48
эВ;
.
Б.
А
=
3,25
эВ;
.
В.
А
=
0,5
эВ;
.
Г.
А
=
4
эВ;
.
Д.
А
=
8
эВ;
.
48. Вычислить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на первый.
А. 12,1 эВ. Б. 84 эВ. В. 73,4 эВ. Г. 13,6 эВ. Д. 2 эВ.
49. Найти длину волны де Бройля для электронов, прошедших разность потенциалов U = 1 В.
А. 7,82 пм. Б. 12,3 нм. В. 0,34 мкм. Г. 1,32 нм. Д. 2 пм.
50. Определить максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии на свободных протонах.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
51.
Абсолютно черное тело имеет температуру
T1
=
2900
K.
В результате остывания тела длина волны,
на которую приходится максимум
спектральной плотности энергетической
светимости, изменилась на
.
До какой температуры охладилось тело?
А. 300 К. Б. 273 К. В. 500 К. Г. 390 К. Д. 290 К.
52. Фотоны с энергией 5эВ вырывают электроны из металла с работой выхода А = 4,7эВ. Определить максимальный импульс, передаваемый поверхности этого металла при вылете электрона.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
53. Определите длину волны, соответствующую границе серии Пашена (n1 = 3, n2 = ∞).
А. 214 пм. Б. 820 нм. В. 384 пм. Г. 955 мкм. Д. 2 мкм.
54. Вычислить длину волны де Бройля для протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U = 1 В.
А. 8,7 нм. Б. 14 пм. В. 29 пм. Г. 32 мкм. Д. 6,5 нм.
55.
Рентгеновское излучение длиной волны
падает на графит и испытывает комптоновское
рассеяние под углом 600.
Определить длину волны рассеянного
света.
А. 694 пм. Б. 0,52 пм. В. 16 пм. Г. 57 пм. Д. 4,5 пм.
56. Какую мощность имеет абсолютно черное тело, если температура его поверхности T = 2500 K, а ее площадь S = 10 см2?
А. 38 кВт. Б. 512 кВт. В. 0,71 МВт. Г. 2,2 кВт. Д. 14 МВт.
57. Калий освещается монохроматическим светом с длиной волны 400 нм. Определите наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототок прекратится. Работа выхода электронов из калия равна 2,2 эВ.
А. 2,2 В. Б. 5,4 В. В. 0,91 В. Г. 3,7 В. Д. 6,8 В.
58. Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 15 мТл по окружности радиусом R = 1,4 м. Определить длину волны де Бройля для протона.
А. 0,197 пм . Б. 2,74 нм. В. 3,12 пм. Г. 0,87 нм. Д. 0,0593 мкм.
59.
Какова была длина волны
рентгеновского излучения, если при
комптоновском рассеянии этого излучения
графитом под углом
длина
волны рассеянного излучения оказалась
равнойλ
=
25,4 пм ?
А. 2,59 пм. Б. 3,7 нм. В. 8,4 мкм. Г. 62,5 нм. Д. 24,2 пм.
60. Определить энергию ионизации Еi ионов гелия (He+) (Z = 2).
А. 13,6 эВ. Б. 22 эВ. В. 54,5 эВ. Г. 0,5 В. Д. 82 эВ.
61. Какую мощность излучения имеет Солнце? Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела. Температура поверхности Солнца Т = 5800 К.
А.
Вт.
Б.
Вт.
В.
Вт.
Г.
Вт.
Д.
Вт.
62. Задерживающее напряжение для платиновой пластинки (работа выхода 6,3 эВ) составляет 3,7 В. При тех же условиях для другой пластинки задерживающее напряжение равно 5,3 В. Определите работу выхода электронов из этой пластинки.
А. 5,7 эВ. Б. 12,5 эВ. В. 9 эВ. Г. 1,6 эВ. Д. 4,7 эВ.
63.
Найти неопределенность скорости
электрона, если его координата установлена
с точностью до
м.
А. 0,28 м/с. Б. 73 м/с. В. 12 м/с. Г. 840 м/с. Д. 5,6 м/с.
64. Найти наибольшую длину волны в ультрафиолетовой области спектра водорода.
А. 13,6 нм. Б. 4,58 нм. В. 7,2 нм. Г. 121 нм. Д. 9,91 нм.
65. При переходе электрона атома водорода с одного энергетического уровня на другой энергия атома уменьшается на 1,892 эВ. Определить длину волны излучения.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
66. Определить, во сколько раз необходимо уменьшить температуру абсолютно черного тела, чтобы его энергетическая светимость уменьшилась в 16 раз?
А. 16. Б. 3. В. 8. Г. 2. Д. 9.
67.
Выбиваемые светом при фотоэффекте
электроны при облучении фотокатода
видимым светом полностью задерживаются
напряжением Uз
= 1,2 В. Длина волны падающего света
.
Определите красную границу фотоэффекта.
А. 384 нм. Б. 652 нм. В. 971 нм. Г. 596 нм. Д. 760 нм.
68. Определите длину волны спектральной линии, соответствующей границе серии Лаймана.
А. 0,25 пм. Б. 78 нм. В. 8,9 пм. Г. 91 нм. Д. 0,046 мкм.
69.
Неопределенность скорости электронов,
движущихся вдоль оси абсцисс, составляет
.
Какова при этом неопределенность
координаты, определяющей местоположение
электрона?
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д. 0,12 м.
70. Найти длину волны де Бройля для молекулы азота, движущейся со средней квадратичной скоростью при температуре 25 0С.
А. 1,2 пм. Б. 467 пм. В. 28 пм. Г. 0,15 пм. Д. 44 пм.
71.
В результате нагревания абсолютно
черного тела, длина волны, соответствующая
максимуму спектральной плотности
энергетической светимости, сместилась
с
до
.
Определить во сколько раз увеличилась
максимальная спектральная плотность
энергетической светимости тела.
А. 45. Б. 243. В. 3. Г. 5,4. Д. 72,9.
72. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, если фототок превращается при задерживающем напряжении U = 3,7 В.
А.
.
Б.
.
В. 42 м/с .
Г.
.
Д.
.
73.
Найти отношение неопределенностей
скорости электрона массой
и пылинки массой
г, если их координаты определены с
одинаковой точностью.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д.
.
74. Найти изменение длины волны света при комптоновском рассеянии его под углом 900 на свободных первоначально покоившихся протонах.
А.
.
Б.
.
В.
.
Г.
.
Д. 9,2 м.
75. Какова длина волны четвертой по порядку спектральной линии в инфракрасной области спектра водорода в серии Пашена.
А. 8,3 мкм. Б. 7,95 мкм. В. 1,002 мкм.
Г. 0,54 мкм. Д. 16,9 мкм.