Контрольна робота №7

Варіант №1

1. Довжина хвилі, на яку приходиться максимум енергії в спектрі випромінювання чорного тіла l₀ = 0,58 мкм. Визначити енергетичну світимість R_e поверхні цього тіла .

2. Визначити постійну Планка, якщо відомо, що фотоелектрони, вирвані з поверхні деякого металу світлом з частотою 2,2^.10¹⁵ Гц, затримуються зворотним потенціалом 6,6 В, а вирвані світлом з частотою 4,6^.10⁵ Гц потенціалом 16,5 В.

3. Рентгенівські промені з довжиною хвилі 0,07 нм розсіюються на парафіні. Знайти довжину хвилі ретгенівського проміння, розсіяного в напрямі під кутом 180°.

4. В яких межах повинні лежати довжини хвиль монохроматичного світла, щоб при збудженні атомів водню квантами цього світла спостерігались тільки три спектральні лінії?

5. Електрон, початковою швидкістю якого можна знехтувати, пройшов прискорюючу різницю потенціалів в одному випадку 51 В, а в другому випадку 510 кВ. Знайти довжину хвилі де Бройля електрона для цих двох випадків.

Варіант №2

1. Обчислити енергію, яка випромінюється за 1 хвилину з площі 1 см² абсолютно чорного тіла, температура якого T=1000 К.

2. Знайти частоту світла, яка вириває з поверхні металу електрони, які затримуються зворотним потенціалом 3 В. Фотоефект у цьому металі починається при частоті падаючого світла 6^.10¹⁴ Гц. Знайти роботу виходу (в електрон-вольтах) електрона із цього металу.

3. Яка була довжина хвилі рентгенівського випромінювання, якщо при комптонівському розсіюванні цього випромінювання графітом під кутом 60° довжина хвилі розсіяного випромінювання стала рівною 2,54^.10^-9 см?

4. Знайти найбільшу і найменшу довжини хвиль в ультрафіолетовій серії спектра атома водню.

5. Вичислити довжину хвилі де Бройля для протона який рухається із швидкістю 0,06 с і 0,6 с (с - швидкість світла в вакуумі).

Варіант №3

1. Довжина хвилі, на яку припадає максимум випромінювальної енергії абсолютно чорного тіла дорівнює 0,6 мкм. Визначити температуру тіла.

2. Червона границя фотоефекту для деякого металу 275 нм. Знайти : 1) роботу виходу електрона ( в електрон - вольтах ) із цього металу; 2) максимальну швидкість фотоелектронів, вирваних із цього металу світлом з довжиною хвилі 180 нм; 3) максимальну кінетичну енергію фотоелектронів.

3. Рентгенівські промені з довжиною хвилі 0,02 нм. Знайти : 1) зміну довжини хвилі рентгенівського проміння при розсіюванні; 2) енергію електрона віддачі; 3) кількість руху електрона віддачі. Кут розсіювання 90°.

4. Фотон вибиває із атома водню, що знаходиться в основному стані, електрон з кінетичною енергією 10 еВ. Визначити енергію фотона.

5. Обчислити довжину хвилі де Бройля для електрона, який пройшов прискорюючу різницю потенціалів 22,5 В.

Варіант №4

1. Потік випромінювання абсолютно чорного тіла 10 кВт. Максимум енергії випромінювання припадає на довжину хвилі 0,8 мкм. Визначити площу випромінювальної поверхні.

2. Фотон з енергією E=10 еВ падає на срібну пластину і визиває фотоефект. Визначити імпульс, отриманий пластиною, якщо допустити, що напрямок руху фотона і фотоелектрона лежать на одній прямій, перпендикулярній поверхні пластини. Робота виходу електронів із срібла 4,7 еВ.

3. В явищі Комптона енергія падаючого фотона розподіляється порівну між розсіяним фотоном і електроном віддачі. Кут розсіювання дорівнює 90°. Знайти енергію і кількість руху розсіяного фотона.

4. В однозарядному іоні літію електрон перейшов із четвертого енергетичного рівня на другий. Визначити довжину хвилі випромінювання, випущеного іоном літію.

5. Обчислити найбільшу дебройлівську довжину хвилі молекули азоту, яка міститься в повітрі при кімнатній температурі.

Варіант №5

1. Чорне тіло має температуру 500 К. Яка буде температура тіла, якщо в результаті нагріву потік випромінювання збільшиться в 5 разів?

2. На поверхню калію падає світло з довжиною хвилі 150 нм. Визначити в електрон-вольтах максимальну кінетичну енергію фотоелектронів і їх швидкість. Робота виходу електронів із калію 2,2 еВ.

3. Енергія рентгенівських променів дорівнює 0,6 МеВ. Знайти енергію електрона віддачі, якщо відомо, що довжина хвилі рентгенівського проміння змінилась на 20%.

4. В яких межах повинна лежати довжина монохроматичного світла, щоб при збудженні атомів водню квантами цього світла радіус орбіти електрона збільшився в 16 разів?

5. Визначити енергію, яку потрібно додатково надати електрону, щоб його дебройлівська довжина хвилі зменшилась від 0,2 мм до 0,1 нм.

Варіант №6

1. Температура абсолютно чорного тіла 2000 К. Визначити довжину хвилі, на яку приходиться максимум енергії випромінювання, і спектральну густину енергетичної світимості для цієї довжини хвилі.

2. Червона границя фотоефекту для цинку 310 нм. Визначити максимальну енергію фотоелектронів в електрон-вольтах, якщо на цинк падає світло з довжиною хвилі 200 нм.

3. Рентгенівське випромінювання з довжиною хвилі 1 нм розсіюється електронами, які можно вважати вільними. Визначити максимальну довжину хвилі рентгенівського випромінювання в розсіяному випромінюванні.

4. Обчислити по теорії Бора період обертання електрона в атомі водню, який знаходиться в збудженому стані, який визначається головним квантовим числом 2.

5. На скільки , по відношенню до кімнатної , повинна змінитися температура ідеального газу, щоб дебройлівська довжина хвилі його молекул зменшилась на 20%?

Варіант №7

1. Визначити температуру і енергетичну світимість абсолютно чорного тіла, якщо максимум енергії випромінювання припадає на довжину хвилі 600 нм.

2. На цинкову пластинку падає випромінювання з довжиною хвилі 0,2 мкм. Визначити максимальну кінетичну енергію і максимальну швидкість фотоелектронів. Робота виходу електронів із цинку 4 еВ.

3. Яка доля енергії фотона припадає при ефекті Комптона на електрон віддачі, якщо розсіювання фотона проходить на кут 90°? Енергія фотона до розсіювання рівна 0,51 МеВ.

4. Обчислити по теорії Бора радіус другої стаціонарної орбіти і швидкість електрона на цій орбіті для атома водню.

5. Паралельний пучок моноенергетичних електронів падає нормально на діафрагму в вигляді вузької прямокутної щілини, ширина якої 0,06 мм. Визначити швидкість цих електронів, якщо відомо, що на екрані, який знаходиться від щілини на відстані 40 мм, ширина центрального дифракційного максимуму дорівнює 10 мкм.

Варіант №8

1. Яка енергія випромінюється за одну годину з площі 100 см² абсолютно чорного тіла, температура якого 800 К?

2. Визначити постійну Планка, якщо відомо, що фотоелектрони, вирвані з поверхні деякого металу світлом з частотою 2,2^.10¹⁵ Гц, затримуються зворотним потенціалом 6,6 В, а вирвані світлом з частотою 4,6^.10¹⁵ Гц - потенціалом 16,5 В.

3. Рентгенівські проміні з довжиною хвилі 0,02 нм. Знайти : 1) зміну довжини хвилі рентгенівського проміння при розсіюванні; 2) енергію електрона віддачі; 3) кількість руху електрона віддачі. Кут комптонівського розсіювання Q=90°.

4. Обчислити по теорії Бора період обертання електрона в атомі водню, який знаходиться в збудженому стані, що визначається головним квантовим числом 3.

5. Електрон має кінетичну енергію 4 КеВ. У скільки разів зменшиться довжина хвилі де Бройля, якщо кінетична енергія електрона зменшиться в 4 рази?

Варіант №9

1. Із спостережувального віконечка печі випромінюється потік енергії 400 ^Дж/_хв. Визначити температуру печі, якщо площа віконця 8 см².

2. На пластинку металу падає монохроматичне світло з довжиною хвилі 0,42 мкм. Фотострум припиняється при затримуючій різниці потенціалів 0,95 В. Визначити роботу виходу електронів із поверхні пластинки.

3. Визначити максимальну зміну довжини хвилі при комптонівському розсіюванні світла на вільних електронах і вільних протонах.

4. Визначити енергію фотона, випущеного при переході електрона в атомі водню із третього енергетичного рівня на основний.

5. Протон володіє кінетичною енергією 1 КеВ. Визначити додаткову енергію, яку необхідно йому надати, для того, щоб довжина хвилі де Бройля зменшилась в три рази.

Варіант №10

1. Як і в скільки разів зміниться потік випромінювання абсолютно чорного тіла, якщо максимум енергії випромінювання переміститься з довжини хвилі 780 нм на 390 нм?

2. Визначити максимальну швидкість фотоелектронів, вирваних із поверхні срібла випромінюванням з довжиною хвилі 0,155 мкм. (А=4,7 еВ).

3. Фотон з енергією 0,51 МеВ при розсіюванні на вільному електроні втратив половину своєї енергії. Визначити кут розсіювання.

4. Електрон в атомі водню перейшов із четвертого енергетичного рівня на другий. Визначити енергію випущеного при цьому фотона.

5. Електрон має кінетичну енергію 1 КеВ. У скільки разів зменшиться довжина хвилі де Бройля, якщо кінетична енергія електрона зменшиться у два рази?