Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Задачи для выполнения домашней контрольной работы №4




Доверь свою работу кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

1. Определить длину волны, на которую приходится максимум энергии в спектре звезды с температурой 30000 К.

2. АЧТ находится при температуре Т1=2900 К. В результате остывания этого тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости изменилась на Dl=9 мкм. До какой температуры Т2 охладили тело?

3. Мощность излучения АЧТ равна 10 КВт. Найти величину излучающей поверхности тела, если известно, что длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности его энергетической светимости, равна 7×10-7м.

4. Какова средняя температура земной поверхности, если длина волны, соответствующая максиму ее теплового излучения, равна 10 мкм?

5. Температура АЧТ 127°С. После повышения температуры суммарная мощность излучения увеличилась в три раза. На сколько градусов повысилась при этом температура?

6. Во сколько раз энергия фотона, соответствующего красному свету (l=750 нм) отличается от энергии фотона, соответствующего фиолетовому свету (l=400 нм)?

7. При нагревании абсолютно черного тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 750 нм до 500 нм. Как при этом изменилась энергетическая светимость тела?

8. Поток излучения абсолютно черного тела Фe = 10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны λmax = 0.8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.

9. Найти температуру Т печи, если известно, что излучение из отверстия в ней площадью S = 6.1 см2 имеет мощность N = 34.6 Вт. Излучение считать близким к излучению абсолютно черного тела.

10. Энергетическая светимость черного тела R = 10 кВт/м2. Определите длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической светимости этого тела.

11. При освещении катода вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны l = 310 нм фототок прекращается при некотором задерживающем напряжении. При увеличении длины волны на 25%, задерживающее напряжение оказывается меньше на 0.8 В. Определить по этим экспериментальным данным постоянную Планка.

12. Плоский серебряный электрод освещается монохроматическим излучением с длиной волны 83 нм. Определить, на какое максимальное расстояние от поверхности электрода может удалиться фотоэлектрон, если вне электрода имеется задерживающее электрическое поле напряжённостью Е = 10 В/см? «Красная граница» фотоэффекта для серебра 264 нм.

13. При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны l1 = 0.4 мкм он заряжается до разности потенциалов φ1=2 В. Определить, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны 0.3 мкм?

14. Выбиваемые светом при фотоэффекте электроны при облучении фотокатода видимым светом полностью задерживаются обратным напряжением = 1.2 В. Специальные измерения показали, что длина волны падающего света 400 нм. Определить «красную границу» фотоэффекта.

15. На цинковую пластину падает монохроматический свет с длиной волны 220 нм. Определить максимальную скорость vmax фотоэлектронов.

16. Определить длину волны l ультрафиолетового излучения, падающего на поверхность некоторого металла, при максимальной скорости фотоэлектронов равной 10 Мм/с. Работой выхода электронов из металла пренебречь.

17. Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластинки, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U1 = 3.7 В, если платиновую пластинку заменить другой пластинкой, то задерживающую разность потенциалов придётся увеличить до 6 В. Определить работу А выхода электронов с поверхности этой пластинки.


 

18. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта l0 = 307 нм, а максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона равна 1 эВ?

19. “Красная граница” фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) максимальную скорость электронов, вырываемых из этого металла светом, с длиной волны 400 нм.

20. Металл освещается излучением, энергия которого 12 эВ. Определите максимальную энергию выбитых фотоэлектронов, если известно, что она в 2 раза больше работы выхода электронов из металла.

21. Фотон с длиной волны λ = 5 пм испытал комптоновское рассеяние под углом θ = 90о на первоначально покоившемся свободном электроне. Определить энергию и импульс электрона отдачи.

22. На рисунке показаны направления падающего фотона (γ), рассеянного фотона (γ’) и электрона отдачи (е). Угол рассеяния 90о, направление движения электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол φ=30о. Определите импульс электрона, если импульс рассеянного фотона P¢Ф.

23. Фотон (l = 1 пм) рассеялся на свободном электроне под углом q = 90°. Какую долю своей энергии фотон передал электрону?

24. При комптоновском рассеянии энергия падающего фотона распределяется поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния . Найти энергию ( ) и импульс ( ) рассеянного фотона.

25. Энергия падающего фотона равна энергии покоя электрона. Определить долю энергии падающего фотона, которую сохранит рассеянный фотон, и долю этой энергии, полученную электроном отдачи, если угол рассеяния равен: 1) 60°; 2) 90°; 3) 180°.

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

27. Какая доля энергии фотона при эффекте Комптона приходится на электрон отдачи, если фотон претерпел рассеяние на угол 180°? Энергия ( ) фотона до рассеяния равна 0.255 МэВ.

28. Рентгеновское излучение длиной волны 55.8 пм рассеивается плиткой графита (Комптон-эффект). Определить длину волны света, рассеянного под углом 60° к направлению падающего пучка света.

29. Длина волны фотона равна комптоновской длине электрона. Определить энергию ( ) и импульс (р) фотона.

30. Фотон рентгеновского излучения с энергией 0,15 МэВ испытал рассеяние на покоившемся свободном электроне, в результате чего его длина волны увеличилась на . Найти угол , под которым вылетел комптоновский электрон отдачи.

31. Вычислить радиус второй орбиты r2 электрона в ионе гелия He+.

32. Определить потенциальную П, кинетическую Т и полную Е энергии электрона, находящегося на первой орбите атома водорода (основное состояние).

33. Найти энергию Еi и потенциал Ui ионизации иона He+.

34. Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на второй.

35. Найти: 1) период обращения Т электрона на первой боровской орбите атома водорода, 2) его угловую скорость .

36. Насколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны l = 486 нм?

37. Определить максимальную и минимальную энергии фотона в видимой серии спектра водорода (серии Бальмера).

38. Атомарный водород, возбуждённый светом определённой длины волны, при переходе в основное состояние испускает только три спектральные линии. Определить длины волн этих линий и указать, каким сериям они принадлежат.

39. В каких пределах должна быть энергия бомбардирующих электронов, чтобы при возбуждении атома водорода ударами этих электронов спектр излучения водорода имел лишь одну спектральную линию? Энергия атома водорода в основном состоянии E1 = – 13.6 эВ.

40. Найдите скорость электронов, вырываемых электромагнитным излучением с длиной волны 18 нм из иона Не+, находящегося в основном состоянии. Энергия ионизации атома водорода 13.6 эВ.

41. Определить длину волны де Бройля для нейтрона, движущегося со наиболее вероятной скоростью при комнатной температуре.

42. Электрон движется со скоростью υ = 2·108 м/с. Определить длину волны де Бройля lБ, учитывая изменение массы электрона в зависимости от скорости.

43. Определить длину волны де Бройля lБ электрона, если его кинетическая энергия Т = 1 кэВ.

44. Найти длину волны де Бройля lБ для электрона, движущегося по круговой орбите атома водорода, находящегося в основном состоянии.

45. Электрон движется по окружности радиусом 0.5 см в однородном магнитном поле с индукцией 8 мТл. Определить длину волны де Бройля l электрона.

46. Определите, при каком числовом значении кинетической энергии Т длина волны де Бройля λБ электрона равна его комптоновской длине волны?

47. Найти длину волны де Бройля для атома водорода, движущегося при температуре Т = 293 К со: 1) средней квадратичной скоростью; 2) наиболее вероятной скоростью; 3) средней арифметической скоростью.

48. Найти длину волны де Бройля λ протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U: 1) 1 кВ; 2) 1 ГВ.

49. a-частица движется по окружности радиусом r = 8.3 мм в однородном магнитном поле, напряжённость которого H = 18.9 кА/м. Найти длину волны де Бройля для -частицы.

50. Определить длину волны де Бройля l электронов, бомбардирующих антикатод рентгеновской трубки, если граница сплошного рентгеновского спектра приходится на длину волны l = 3 нм.

51. Время жизни атома в возбужденном состоянии t = 10 нс. Учитывая, что постоянная Планка ћ = 6,6×10-16 эВ×с, определите ширину энергетического уровня (в эB).

52. Среднее время жизни возбуждённого состояния атома равно τ = 12 нс. Определите минимальную неопределённость длины волны Δλ =0.12 мкм излучения при переходе атома в основное состояние.

53. Оцените наименьшие ошибки, с которыми можно определить скорость шарика массой кг и электрона, если положение центра шарика и положение электрона установлены с точностью м. Постоянная Планка Дж·с.

54. Параллельный пучок электронов с энергией 10 эВ падает по нормали на экран с узкой щелью шириной 10 нм. Оцените (с помощью соотношения неопределенностей) относительную неопределенность импульса Δр/р для электронов, проходящих сквозь щель.

55. Положение пылинки массой m = 10-9 кг было установлено с неопределенностью Δх = 0.1 мкм. Оцените неопределенность скорости Δvx, учитывая, что постоянная Планка ħ = 1.05∙10-34 Дж∙с.

56. Протон локализован в пространстве в пределах Dx = 10 мкм. Учитывая, что постоянная Планка ħ =1.05∙10-34 Дж∙с, а масса протона m = 1.67×10-27 кг, найдите неопределенность скорости Δvx движения (в м/c).

57. Интервал частот, излучаемых атомом при радиационном распаде возбужденного уровня, составляет 100 кГц. Оцените неопределенность времени жизни атома на этом уровне.

58. Электрон с кинетической энергией 4 эВ локализован в области размером 1 мкм. Оценить с помощью соотношения неопределённостей относительную неопределённость его скорости.

59. Определить неопределенность в определении координаты электрона, движущегося в атоме водорода со скоростью v = 1.5 Мм/с, если допускаемая неопределенность скорости составляет 20% от её величины.

60. Молекула водорода участвует в тепловом движении при Т = 300 К. Найдите неопределённость координаты молекул водорода.

61. Частица в потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность W нахождения частицы: 1) в средней трети ящика; 2) в крайней трети ящика?

62. Частица в потенциальном ящике шириной L находится в возбуждённом состоянии (n = 2). Определить, в каких точках интервала (0 < x < L) плотность вероятности |ψn(x)|² нахождения частицы максимальна и минимальна?

63. Частица находится в основном состоянии в одномерной прямоугольной потенциальной яме ширины L с абсолютно непроницаемыми стенками (0<x<L). Найти вероятность пребывания частицы в области 1/3L £ x £ 2/3L.

64. Электрон с длиной волны де Бройля l1 = 100 пм, двигаясь в положительном направлении оси X, встречает на своем пути бесконечно широкий прямоугольный потенциальный барьер высотой U = 100 эВ. Определите длину волны де Бройля после прохождения барьера.

65. Электрон находится в одномерной прямоугольной потенциальной «яме» шириной L с бесконечно высокими стенками. Определите вероятность обнаружения электрона в средней трети «ямы», если электрон находится в возбужденном состоянии (n = 3).

66. Частица находится в основном состоянии одномерной прямоугольной ямы ширины L с абсолютно непроницаемыми стенками (0 < x < L). Найти вероятность нахождения частицы в области 1/2L < x < 2/3L.

67. Прямоугольный потенциальный барьер имеет ширину L = 0.1 нм. Определите (в эВ) разность энергий U – E, при которой вероятность прохождения электрона сквозь барьер составит 0.5.

68. Частица в одномерной прямоугольной «потенциальной яме» шириной L с бесконечно высокими «стенками» находится в возбужденном состоянии (n= 3). Определите, в каких точках «ямы» (0 £ x £ L) плотность вероятности обнаружения частицы: 1) максимальна; 2) минимальна. Поясните результат графически.

69. Математический маятник можно рассматривать в качестве гармонического осциллятора. Определите в электрон-вольтах энергию нулевых колебаний маятника длиной l = 1 м, находящегося в поле тяготения Земли.

70. Прямоугольный потенциальный барьер имеет ширину L = 0.1 нм. Разность между высотой потенциального барьера и энергией движущегося в положительном направлении оси x электрона U – E = 5 эВ. Определите, во сколько раз изменится коэффициент прозрачности D потенциального барьера, если разность U – E возрастет в 4 раза.

71. Электрон в атоме находится в f-состоянии. Найти орбитальный момент импульса L электрона и максимальное значение проекции момента импульса (Ll,z)max на направление внешнего магнитного поля.

72. Момент импульса L орбитального движения электрона в атоме водорода равен 1.83∙10-34 Дж∙с. Определить магнитный момент М электрона, находящегося в 2р-состоянии в атоме водорода.

73. Используя принцип Паули, указать, какое максимальное число Nmax электронов в атоме могут иметь одинаковые следующие квантовые числа: 1) n, , m, ms; 2) n, , m; 3) n, ; 4) n.

74. Найти число N электронов в атомах, у которых в основном состоянии заполнены: 1) K- и L-слои, 3s-оболочка и наполовину 3р-оболочка; 2) K-, L- и М- слои и 4s-, 4р- и 4d-оболочки. Что это за атомы?

75. Вычислить момент импульса L орбитального движения электрона, находящегося в атоме: 1) в s-состоянии; 2) в р-состоянии.

76. Определить возможные значения проекции момента импульса Lz орбитального движения электрона в атоме на направление внешнего магнитного поля. Электрон находится в d –состоянии.

77. В атоме K, L и M оболочки заполнены полностью. Определите общее число электронов в атоме.

78. Найти число N электронов в атомах, у которых в основном состоянии заполнены: 1) K- и L-слои, 3s-оболочка и наполовину 3р-оболочка; 2) K-, L- и М- слои и 4s-, 4р- и 4d-оболочки. Что это за атомы?

79. Заполненной электронной оболочке соответствует главное квантовое число n= 4. Определите число электронов на этой оболочке, которые имеют одинаковое магнитное квантовое число ml = 0.

80. Определить возможные значения проекции момента импульса Lz орбитального движения электрона в атоме на направление внешнего магнитного поля. Электрон находится в d –состоянии


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная:

1. Трофимова Т. И. Курс физики: учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. - 18-е изд., стереотип. - М.: Академия, 2010.

2. Трофимова Т. И. Курс физики: учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. - 15-е изд., стереотип. - М.: Academia, 2007.

3. Трофимова Т. И. Курс физики: учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. - 12-е изд., стереотип.- М.: Academia, 2006.

3. Трофимова Т. И. Курс физики : учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. - 7-е изд., стереотип. - М.: Высш. шк., 2003.

4. Трофимова Т. И. Сборник задач по курсу физики для втузов: учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. - 3-е изд.- М.: ОНИКС 21 век: Мир и Образование, 2003, 2005.

5. Савельев И. В. Курс общей физики: в 4 т.: учеб. пособие для вузов. Т. 1. Механика. Молекулярная физика и термодинамика / И. В. Савельев. - М.: КноРус, 2009.

6. Савельев И. В. Курс общей физики: в 4 т.: учеб. пособие для вузов. Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика / И. В. Савельев. - М.: КноРус, 2009.

7. Савельев И. В. Курс общей физики: в 4 т. : учеб. пособие для вузов. Т. 3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц / И. В. Савельев. - М.: КноРус, 2009.

8. Савельев И. В. Курс общей физики: в 4 т.: учеб. пособие для вузов. Т. 4. Сборник вопросов и задач по общей физике / И. В. Савельев. - М.: КноРус, 2009.

Дополнительная:

1. Калашников Н. П. Физика. Интернет-тестирование базовых знаний: учебное пособие / П. П. Калашников, Н. М. Кожевников. - СПб. Лань, 2010.

2. Иродов И. Е. Задачи по общей физике: учебное пособие / И. Е. Иродов. - 12-е изд. - СПб.: Лань, 2009.

3. Матвеев А. Н. Механика и теория относительности: учебное пособие / А. Н. Матвеев. - 4-е изд. - СПб.: Лань, 2009.

3. Матвеев А. Н. Молекулярная физика: учебное пособие / А.Н.Матвеев. – 4-е изд. - СПб.: Лань, 2010.

4. Матвеев А. Н.Электричество и магнетизм: учебное пособие / А. Н. Матвеев. - 3-е изд. - СПб.: Лань, 2010.

5. Оселедчик Ю. С. Физика. Модульный курс для технических вузов: учебное пособие для вузов / Ю. С. Оселедчик, П. И. Самойленко, Т. Н. Точилина. - М.: Юрайт, 2010.

6. Зайдель А. Н.Ошибки измерений физических величин: учебное пособие / А. Н. Зайдель. - СПб: Лань, 2009.

7. Багдасарян Д. А. Сборник задач и вопросов по электричеству и магнетизму: учеб. пособие / Д. А. Багдасарян, А. А. Сабирзянов. - Екатеринбург: Изд-во УрГУ, 2007.

8. Савельев И. В. Курс общей физики: в 3 т. : учеб. пособие для вузов. Т. 1. Механика. Молекулярная физика / И. В. Савельев .- 9-е изд., стереотип.- М.: Лань, 2007.

9. Савельев И. В. Курс общей физики: в 3 т.: учеб. пособие для вузов. Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика / И. В. Савельев. - 9-е изд., стереотип. - М.: Лань, 2007.

10. Савельев И. В. Курс общей физики: в 3 т.: учеб. пособие для вузов. Т. 3. Квантовая физика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц / И. В. Савельев. - 9-е изд., стереотип. - М.: Лань, 2007.

11. Горелик Г. С. Колебания и волны. Введение в акустику, радиофизику и оптику: учеб. пособие для вузов / Г. С. Горелик. - Изд. 3-е. - М.: Физматлит, 2008.

12. Калитеевский Н. И. Волновая оптика: учеб. пособие для вузов / Н. И. Калитеевский. - Изд. 5-е, стереотип. - СПб.: Лань, 2008.

13. Кондратьев А. С. Физика. Задачи на компьютере: учеб. пособие для вузов / А. С. Кондратьев, А. В. Ляпцев. - М.: Физматлит, 2008.

14. Зисман Г. А. Курс общей физики: в 3 т.: учеб. пособие для вузов. Т. 1. Механика. Молекулярная физика. Колебания и волны / Г. А. Зисман, О. М. Тодес. - 7-е изд., стереотип. - М.: Лань, 2007.

15. Зисман Г. А. Курс общей физики: в 3 т.: учеб. пособие для вузов. Т. 2. Электричество и магнетизм / Г. А. Зисман, О. М. Тодес. - 7-е изд., стереотип. - М.: Лань, 2007.

16. Зисман Г. А. Курс общей физики: в 3 т.: учеб. пособие для вузов. Т. 3. Оптика. Физика атомов и молекул. Физика атомного ядра и микрочастиц / Г. А. Зисман, О. М. Тодес. - 6-е изд., стереотип. - М.: Лань, 2007.

17. Фриш С. Э. Курс общей физики: в 3 т.: учеб. пособие для вузов. Т. 1. Физические основы механики. Молекулярная физика. Колебания и волны / С. Э. Фриш, А. В. Тиморева. - 12-е изд., стереотип. - М. : Лань, 2007.

18. Фриш С. Э. Курс общей физики: в 3 т.: учеб. пособие для вузов. Т. 2. Электрические и электромагнитные явления / С. Э. Фриш, А. В. Тиморева. - 11-е изд., стереотип. - М.: Лань, 2007.

19. Фриш С. Э. Курс общей физики: в 3 т.: учеб. пособие для вузов. Т. 3. Оптика. Атомная физика / С. Э. Фриш, А. В. Тиморева. - 9-е изд., стереотип. - М.: Лань, 2007.

20. Яворский Б. М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов / Б. М. Яворский, А. А. Детлаф, А. К. Лебедев. - 8-е изд., перераб. и доп.- М.: ОНИКС 21 век: Мир и Образование, 2007.

21.Трофимова Т.И. Физика в таблицах и формулах: Учеб. пособие для вузов и ссузов. Изд.3, 2006.

22. Иродов И. Е. Задачи по общей физике: учеб. пособие для вузов / И. Е. Иродов. - 11-е изд., стереотип. - М.: Лань, 2006.

23. Платунов Е. С. Физика: словарь-справочник / Е. Платунов, В. Самолетов, С. Буравой. - СПб.: Питер, 2005.

24. Краткий справочник по физике. 2009. – pdf (электронная версия).

25. Ягодин Д. А. Физика: учебно-методическое пособие по обработке экспериментальных результатов и расчету погрешностей для студентов очной и заочной форм обучения на базе С(П)ОО направлений: 210400, 210700, 230100. Раздел. Расчет погрешностей в лабораторном практикуме / Д. А. Ягодин. - Екатеринбург: Изд-во УрТИСИ ГОУ ВПО "СибГУТИ", 2011.

26. Пилипенко Г. И. Физика: Механика. Молекулярная физика и термодинамика. Электростатика. Постоянный ток. Электромагнетизм: методическое пособие по решению практических задач для студентов специальностей 210406.65, 210404.65, 210401.65, 210405.65, 210402.65, 210312.65, 230105.65, 210400, 210300, 230100 / Г. И. Пилипенко. - Екатеринбург: Изд-во УрТИСИ ГОУ ВПО "СибГУТИ", 2009.

27. Вандышева И. В. Физика: методические указания по выполнению самостоятельной работы (варианты индивидуальных домашних заданий) для студентов очной формы обучения на базе С(П)ОО специальности инаправления 230100.62 и 230105.65. Раздел. Физические основы механики / И. В. Вандышева, Н. И. Ильиных. - Екатеринбург: Изд-во УрТИСИ ГОУ ВПО "СибГУТИ", 2011.

28. Ильиных Н. И. Физика: методические указания по выполнению практических работ для студентов очной формы обучения на базе С(П)ОО для специальностей и направления 230105.65, 230100.62. Ч. 1. Механика. Молекулярная физика и термодинамика / Н.И. Ильиных, В.Е. Сидоров, Л.С. Кандазали. - Екатеринбург: Изд-во УрТИСИ ГОУ ВПО "СибГУТИ", 2009.







Дата добавления: 2015-09-18; просмотров: 2258. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.054 сек.) русская версия | украинская версия








Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7