3.2. Квантова оптика

Знайти температуру груби, якщо відомо, що з отвору в неї розміром 6,1см² випромінюється за 1с 8,28кал. Випромінювання вважати близьким до випромінювання абсолютно чорного тіла.
Яку кількість енергії випромінює Сонце за 1хв? Випромінювання Сонця вважати близьким до випромінювання абсолютно чорного тіла. Температуру поверхні Сонця прийняти Т=6800К.
Потужність випромінювання абсолютно чорного тіла дорівнює 34кВт. Знайти температуру цього тіла, якщо відомо, що його площа поверхні 0,6м².
Діаметр вольфрамової спіралі в електричній лампочці дорівнює 0,3мм, довжина спіралі 3см. При ввімкненні лампочки в коло з напругою 127 В через лампочку іде струм силою 0,31А. Знайти температуру лампочки. Вважати, що при встановленні рівноваги вся теплота, що виділяється в нитці, йде на випромінювання. Відношення енергетичних світностей вольфраму і абсолютно чорного тіла при даній температурі дорівнює 0,31.
Знайти сонячну сталу, тобто кількість енергії, що надсилає Сонце кожну хвилину через площу 1см², яка перпендикулярна до сонячних променів і знаходиться від Сонця на такій же відстані від нього, що і Земля. Температуру поверхні Сонця прийняти 5800К. Випромінювання Сонця вважати близьким до випромінювання абсолютно чорного тіла.
Потужність випромінювання абсолютно чорного тіла дорівнює 10кВт. Знайти площу поверхні цього тіла, якщо відомо, що довжина хвилі, на яку припадає максимум спектральної густини енергетичної світності, дорівнює 700 нм.
При нагріванні абсолютно чорного тіла довжина хвилі, на яку припадає максимум спектральної густини енергетичної світності, змінилася від 690 до 500нм. У скільки разів збільшилася при цьому енергетична світність тіла.
На яку довжину хвилі припадав максимум спектральної густини енергетичної світності абсолютно чорного тіла, що має температуру, котра дорівнює температурі тіла людини, тобто 37°С? В котрій частині спектру знаходиться це випромінювання?
Абсолютно чорне тіло знаходиться при температурі Т=2900К. В результаті охолодження тіла довжина хвилі, на яку припадає максимум спектральної густини енергетичної світності, змінилася на . До якої температури Т₂ охолодилося тіло?
Поверхня тіла нагріта до температури 1000К. Потім одна половина цієї поверхні нагрівається на 100К, друга – охолоджується на 100К. У скільки разів змінилася при цьому енергетична світність поверхні цього тіла?
Чорна кулька охолоджується від температури 27°С до 20° С. На скільки змінилася довжина хвилі, що відповідає максимуму спектральної густини енергетичної світності?
1. Знайти, на скільки зменшиться маса Сонця за рік внаслідок випромінювання. 2. Вважаючи випромінювання Сонця сталим, знайти, за який час маса Сонця зменшиться вдвічі. Температуру поверхні Сонця вважати 5800К.
Знайти енергію та імпульс фотона, якщо йому відповідає довжина хвилі 1,6пм.
З якою швидкістю мусить рухатись електрон, щоб його кінетична енергія дорівнювала енергії фотона з довжиною хвилі ?
З якою швидкістю мусить рухатись електрон, щоб його імпульс дорівнював імпульсу фотона з довжиною хвилі ?
Імпульс, який переносить монохроматичний пучок фотонів через площадку за час , дорівнює . Знайти для цього пучка інтенсивність, тобто енергію, яка проходить через одиницю площі за одиницю часу.
При якій температурі кінетична енергія молекули двохатомного газу буде дорівнювати енергії фотона з довжиною хвилі .
Знайти енергію фотона, імпульс якого дорівнює, імпульсу молекули водню при температурі 20°С. Швидкість молекули вважати рівною середній квадратичній швидкості.
Знайти червону межу фотоефекту для літію, натрію, калію і цезію.
Червона межа фотоефекту для деякого металу дорівнює 275нм. Яку мінімальну енергію повинен мати фотон, щоб відбувся фотоефект?
Знайти затримуючий потенціал для електронів, що вилітають при опроміненні калію світлом з довжиною хвилі 330нм.
Червона межа фотоефекту для деякого металу дорівнює 275нм. Знайти: 1) роботу виходу електронів з цього металу; 2) максимальну швидкість електронів, що вириваються світлом з довжиною хвилі 180нм; 3) максимальну кінетичну енергію електронів.
Знайти частоту світла, що вириває з поверхні металу електрони, які повністю затримуються оберненим потенціалом 3В. Фотоефект починається при частоті світла . Знайти роботу виходу електрона для цього металу.
При фотоефекті з платинової поверхні затримуючий потенціал виявився рівним 0,8В. Знайти: 1) довжину хвилі опромінювання, яке застосовується при цьому; 2) максимальну довжину хвилі, при якій ще можливий фотоефект.
Кванти світла з енергією 4,9еВ виривають електрони із металу з роботою виходу 4,5еВ. Знайти максимальний імпульс, який передається поверхні металу при вильоті кожного електрона.
Знайти сталу Планка h, якщо відомо, що електрони, котрі вириваються з поверхні металу світлом з частотою, повністю затримуються оберненим потенціалом 6,6В, а електрони, котрі вириваються світлом з частотою – потенціалом 16,5В.
Знайти тиск світла на стінки електричної 100-ватної лампи. Колба лампи є сферою радіусом 5 см. Стінки лампи відбивають 4% і пропускають 6% падаючого на них світла. Вважати, що вся споживана потужність іде на випромінювання.
На поверхню площею 100см² щохвилинно падає 63Дж світлової енергії. Знайти тиск світла у випадках, коли поверхня: 1) повністю відбиває промені; 2) повністю поглинає їх.
Монохроматичне світло падає нормально на поверхню і створює тиск . Скільки квантів світла падає щосекунди на одиницю площі цієї поверхні? Коефіцієнт відбивання рівний 0,25.
Якою була довжина хвилі рентгенівського випромінювання, якщо при комптонівському розсіюванні цього випромінювання графітом під кутом 60° довжина хвилі після розсіювання виявилася рівною 25,4пм?
Рентгенівські промені з довжиною хвилі здійснюють комптонівське розсіювання під кутом 90°, Знайти 1) зміну довжини хвилі при розсіюванні 2) кінетичну енергію електрона віддачі, 3) імпульс електрона віддачі.
В явищі Комптона енергія падаючого фотона розподілилася порівну між електроном віддачі і розсіяним фотоном. Кут розсіювання дорівнює . Знайти енергію і імпульс фотона після розсіювання.
Енергія рентгенівських променів дорівнює 0,6МеВ. Знайти кінетичну енергію електрона віддачі, якщо відомо, що довжина хвилі рентгенівських променів після комтонівського розсіювання змінилася на 20%.
Яку енергію має фотон, якщо його довжина хвилі дорівнює комтонівській довжині хвилі електрона.
До електродів рентгенівської трубки прикладена різниця потенціалів 60кВ. Найменша довжина хвилі рентгенівських променів, отриманих у цій трубці, складає 1,94нм. Знайти з цих даних постійну Планка.
Знайти короткохвильову межу суцільного рентгенівського спектру, якщо до рентгенівської трубки прикладена різниця потенціалів: 1) 30кВ; 2) 40кВ; 3) 50кВ.
Знайти короткохвильову межу суцільного рентгенівського спектру, якщо відомо, що зменшення прикладеної до рентгенівської трубки напруги на 23кВ збільшує шукану довжину хвилі у два рази.