Вариант 9

1. Имеются два абсолютно черных источника теплового излучения. Температура одного из них 2500 К. Определить температуру другого источника, если длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, на 0,5 мкм больше длины волны, соответствующей максимуму спектральной плотности энергетической светимости первого источника.

2. Длина волны, соответствующая максимуму энергии в спектре излучения абсолютно черного тела, равна 800 нм. Определить мощность теплового излучения, если площадь излучающей поверхности равна 20 см².

3. На вольфрамовый катод фотоэлемента падают ультрафиолетовые лучи с длиной волны 0,1 мкм. При каком запирающем напряжении между катодом и анодом фотоэлемента фототок в цепи равен нулю (т.е. ни один фотоэлектрон не может долететь до анода)? Работа выхода электронов из вольфрама 4,5 эВ.

4. Какую скорость приобретает первоначально покоившийся атом водорода при испускании фотона, соответствующего первой линии серии Лаймана в спектре атомов водорода.

5. Вычислить энергию связи электрона в атоме водорода, который находится в возбуждённом состоянии с главным квантовым числом 2.

6. Найти дебройлевскую длину волны молекул водорода (т_в=3,4·10^-27кг), соответствующую их наиболее вероятной скорости при температуре 327 К.

7. Неточность в определении местоположения частицы, движущейся вдоль оси х, равна длине волны де Бройля для этой частицы. Определить относительную неточность в определении ее скорости.

8. Определить порядковый номер и массовое число изотопа, который получается из тория ₉₀To²³² после трех - и двух -превращений.

9. Какая энергия выделяется при слиянии двух ядер дейтерия, если в результате образуется ядро изотопа гелия ₂Не³ и нейтрон.

10. Определить активность радиоактивного натрия ₁₁Na²⁴, масса которого 10^-6 кг.

11. В процессе термоядерного синтеза 50 тонн водорода превращаются в 49644 кг гелия. Определить, сколько энергии выделится при этом.

Вариант 10

1. В центре Солнца максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны =0,47мкм. Приняв, что Солнце излучает как абсолютно черное тело, найти интенсивность солнечной радиации (т.е. плотность потока излучения) вблизи Земли за пределами её атмосферы.

2. Определить поглощательную способность серого тела, имеющего температуру 2000 К, если его поверхность площадью 2 м² излучает за 20 секунд энергию 20 кДж.

3. Определить постоянную Планка, если известно, что фотоэлектроны, вызываемые светом с поверхности некоторого металла, полностью задерживаются запирающим напряжением 0,5 В, если частота колебаний в световой волне 0,39∙10¹⁵ Гц, а когда частота колебаний 0,75∙10¹⁵ Гц, то запирающее напряжение становится равным 2 В.

4. Зная максимальную длину волны спектральной линии серии Бальмера 656 нм, определить длины волн граничных линий в сериях Лаймана и Пашена.

5. Используя теорию Бора для атома водорода, определите радиус ближайший к ядру орбиты (первый боровский радиус и скорость движения электрона по этой орбите.

6. Найти кинетическую энергию электрона, для которого длина волны де Бройля равна 7,1 нм.

7. Типичное время существования возбужденного состояния ядер имеет порядок 10^-12 с. Какова неопределенность энергии -квантов, испускаемых ядрами?

8. Какой изотоп образуется из -активного в результате пяти-распадов и четырех -распадов?

9. Вычислить дефект массы ядра изотопа гелия ₂Не⁴, если известно, что масса атома гелия равна 4,0026 а.е.м.

10. Определить, какая доля радиоактивного препарата ₃₈Х⁹⁰ распадется в течение 10 лет.

11. За какое время произойдет распад 5·10^-6 грамм радия, если в начальный момент его масса составляет 0,1 грамм.

Приложение

1. Некоторые математические формулы:

;

;

;

;

;

.

2. Десятичные приставки к названиям единиц:

Т – тера (10¹²); д – деци (10^-1); н – нано (10^-9);

Г – гига (10⁹); с – санти (10^-2); п – пико (10^-12);

М – мега (10⁶); м – милли (10^-3); ф – фемто (10^-15);

к – кило (10³); мк – микро (10^-6); а – атто (10^-18).