КОНТРОЛЬНА РОБОТА № 5

501. Знайти кількість енергії, випромінюваної абсолютно чорним тілом площею 2 см², якщо відомо, що максимальна спектральна густина його випромінювальної здатності приходиться на довжину хвилі 484 нм.

502. Муфельна піч споживає потужність 1 кВт. Температура її внутрішньої поверхні при відкритому отворі площею 25 см² дорівнює 1200 К. Вважаючи, що отвір випромінює як абсолютно чорне тіло, визначити, яка частина потужності розсіюється стінками?

503. При нагріванні тіла довжина хвилі, на яку приходиться максимум спектральної густини його випромінюваності, змінилася від 1,45 мкм до 1,16 мкм. На скільки змінилася максимальна спектральна густина випромінюваності тіла?

504. Максимум енергії випромінювання абсолютно чорного тіла приходиться на довжину хвилі 3,5 мкм. На яку довжину хвилі він зміститься, якщо температура тіла зменшиться на 400 К?

505. Розпечена металева поверхня площею 20 см² випромінює за 10 хвилин 6^.10⁵ Дж. Температура поверхні 2500 К. Знайти відношення сумарної енергетичної світності цієї поверхні до сумарної енергетичної світності абсолютно чорного тіла при цій температурі.

506. Підрахувати потужність електричного струму, необхідну для накалювання вольфрамової нитки діаметром 1 мм і довжиною 20 см до температури 2500 К, якщо коефіцієнт чорноти вольфраму дорівнює 0,5. Вважати, що по встановленні рівноваги все тепло, що виділяється в нитці, втрачається випромінюванням.

507. Температура абсолютно чорного тіла змінилася при нагріванні від 1327 ⁰С до 1727 ⁰С. На скільки змінилася при цьому довжина хвилі, на яку приходиться максимум його спектральної густини випромінювальної здатності? У скільки разів при цьому збільшилася максимальна спектральна густина випромінювальної здатності?

508. Початкова температура теплового випромінювання тіла 2500 К. На скільки зміниться довжина хвилі, на яку приходиться максимум спектральної густини випромінюваності, якщо температуру зменшити на 500 К?

509. З поверхні сажі площею 2 см² при температурі 400 К за 5 хвилин випромінюється енергія 83 Дж. Визначити коефіцієнт чорноти сажі.

510. У випромінюванні абсолютно чорного тіла, поверхня якого 25 см², максимум енергії приходиться на довжину хвилі 680 нм. Скільки енергії випромінює 1 см² цього тіла за 1 с і яка втрата його маси за 1 с внаслідок випромінювання?

511. У скільки разів енергія фотона з довжиною хвилі 550 нм більша від середньої кінетичної енергії поступального руху молекули кисню при температурі 17 ⁰С?

512. При якій температурі середня енергія молекули триатомного газу дорівнює енергії фотону з довжиною хвилі 0,5 мкм?

513. Червона межа фотоефекту для платини складає близько 198 нм. Якщо платину прожарити при великій температурі, то червона межа фотоефекту дорівнює 220 нм. На скільки прожарювання зменшило роботу виходу електронів?

514. Кванти світла з енергією 6 еВ виривають фотоелектрони з металу, робота виходу електронів з якого дорівнює 5 еВ. Знайти максимальний імпульс, переданий поверхні металу при вилітанні кожного електрона.

515. Знайти сталу Планка, якщо відомо, що фотоелектрони, які вириваються з поверхні деякого металу світлом з частотою 5,2·10¹⁵ с^-1, цілком затримуються потенціалом запирання в 17,6 В, а ті, що вириваються світлом з частотою 2,8·10¹⁵ с^-1 – потенціалом 7,7 В.

516. Плоска вольфрамова пластина освітлюється світлом з довжиною хвилі 0,2 мкм. Знайти напруженість однорідного затримуючого поля поза пластиною, якщо фотоелектрон може видалитися від неї на відстань 4 см. Робота виходу електрона з вольфраму 4,5 еВ.

517. Яка частка енергії фотону витрачена на роботу виривання електрона, якщо червона межа фотоефекту дорівнює 600 нм і кінетична енергія фотоелектронів 3 еВ?

518. Енергія фотону дорівнює кінетичній енергії електрона, що має початкову швидкість 10⁶ м/с і прискореного різницею потенціалів у 4 В. Знайти довжину хвилі фотона.

519. Знайти роботу виходу електронів з поверхні деякого металу, якщо при черговому освітленні його випромінюванням з довжиною хвилі 0,35 мкм і 0,54 мкм максимальні швидкості фотоелектронів відрізняються у два рази.

520. Для припинення фотоефекта, викликаного опроміненням ультрафіолетовими променями платинової (А = 6,3 еВ) пластини, потрібно прикласти затримуючу різницю потенціалів 3,7 В. Якщо платинову пластину замінити іншою пластиною, то затримуючу різницю потенціалів прийдеться збільшити до 6 В. Визначити роботу виходу електронів з поверхні цієї пластини.

521. Фотон з енергією 25 МеВ розсіявся на вільному електроні. Енергія розсіяного фотона дорівнює 0,2 МеВ. Визначити кут розсіяння.

522. Фотон з довжиною хвилі 1 пм розсіявся на вільному електроні під кутом 90⁰. Яку частку своєї енергії фотон передав електрону?

523. Зміна довжини хвилі рентгенівських променів при комптонівському розсіянні 2,4·10^-12 м. Обчислити кут розсіяння і величину енергії, переданої при цьому електронам віддачі, якщо довжина хвилі рентгенівських променів до взаємодії 10^{-11 м.}

524. Гамма-промені довжиною хвилі 2,7 пм зазнають комптонівське розсіяння. У скільки разів довжина хвилі випромінювання, розсіяного під кутом 180⁰ до первісного напрямку, більша від довжини хвилі падаючого випромінювання?

525. Вузький пучок монохроматичного рентгенівського випромінювання падає на речовину, що розсіює. При цьому довжина хвилі розсіяного під кутами 60⁰ і 120⁰ випромінювання відрізняються в 1,5 рази. Визначити довжину хвилі падаючого випромінювання, якщо розсіяння відбувається на вільних електронах.

526. На яких частинках відбулося розсіяння фотона з енергією 2,044 МеВ, якщо енергія розсіяного фотона зменшилася втроє при куті розсіяння 60⁰?

527. Визначити кут, на який був розсіяний гамма-квант з початковою енергією 1,53 МеВ при ефекті Комптона, якщо кінетична енергія електрона віддачі дорівнює 0,51 МеВ.

528. При ефекті Комптона енергія падаючого фотона розподіляється нарівно між розсіяним фотоном і електроном віддачі. Кут розсіяння дорівнює 90⁰. Знайти енергію й імпульс розсіяного фотона.

529. У результаті ефекту Комптона фотон при зіткненні з електроном був розсіяний на кут 90⁰. Енергія розсіяного фотона 0,4 МеВ. Визначити енергію фотона до розсіяння.

530. Фотон з довжиною хвилі 3,64 пм розсіявся на вільному електроні, який знаходиться у спокої, так, що кінетична енергія електрона віддачі склала 25 % від енергії падаючого фотона. Знайти довжину хвилі розсіяного фотона.

531. На ідеально відбиваючу поверхню площею 5 см² за 3 хвилини нормально падає монохроматичне світло, енергія якого 9 Дж. Визначити енергетичну освітленість поверхні і світловий тиск, що справляється на поверхню.

532. Визначити тиск світла на стінки електричної 150-ватної лампочки, приймаючи, що вся споживана потужність йде на випромінювання, і стінки лампочки відбивають 15 % падаючого на них світла. Вважати лампочку сферичною посудиною з радіусом 4 см.

533. Тиск монохроматичного світла з довжиною хвилі 600 нм на зачорнену поверхню, розташовану перпендикулярно до падаючого випромінювання, складає 0,1 мкПа. Визначити концентрацію фотонів у світловому пучку і число фотонів, що падають щосекундно на 1 м² поверхні.

534. На ідеально відбиваючу поверхню нормально падає монохроматичне світло з довжиною хвилі 0,55 мкм. Потік випромінювання складає 0,45 Вт. Визначити число фотонів, що падають на цю поверхню за 3 с, а також силу тиску, випробувану цією поверхнею.

535. Потік енергії, який випромінює електрична лампа, дорівнює 600 Вт. На відстані 1 м від лампи перпендикулярно до падаючих променів розташоване кругле плоске дзеркальце діаметром 2 см. Приймаючи, що випромінювання лампи однаково у всіх напрямках і що дзеркальце цілком відбиває падаюче на нього світло, визначити силу світлового тиску на дзеркальце.

536. Монохроматичне випромінювання з довжиною хвилі 500 нм падає нормально на плоску дзеркальну поверхню і тисне на неї з силою 10 нН. Визначити число фотонів, щосекундно падаючих на цю поверхню.

537. На поверхню площею 10 см² нормально падає пучок фотонів інтенсивністю 10¹⁸ фотонів за 1 с. Довжина хвилі падаючого світла 500 нм. Визначити величину світлового тиску на поверхню, якщо коефіцієнт відбивання дорівнює 0,7.

538. Розжарена нитка проходить по осі циліндра довжиною 10 см і діаметром 5 см. Нитка випромінює світловий потік потужністю 600 Вт. Вважаючи світловий потік симетричним щодо нитки розжарення, визначити тиск світла на поверхню циліндра, коефіцієнт відбивання якого 10 %.

539. Світловий тиск, випробуваний дзеркальною поверхнею площею 1 см², дорівнює 10^-6 Па. Знайти довжину хвилі монохроматичного світла, якщо на поверхню щосекундно падає 5·10¹⁶ фотонів.

540. Світло падає нормально на дзеркальну поверхню, що знаходиться на відстані 10 см від точкового ізотропного випромінювача. При якій потужності випромінювача тиск на дзеркальну поверхню буде дорівнювати 10^-3 Па?

541. У скільки разів збільшиться радіус орбіти електрона в атомі водню, що знаходиться в основному стані, при збудженні його квантом з енергією 12,09 еВ.

542. Електрон вибитий з атома водню, що знаходиться в основному стані, фотоном з енергією 17,7 еВ. Визначити швидкість електрона за межами атома.

543. Фотон з енергією 12,12 еВ, поглинений атомом водню, що знаходиться в основному стані, переводить атом у збуджений стан. Визначити головне квантове число цього стану.

544. Визначити частоту світла, випромінюваного атомом водню, при переході електрона на рівень з головним квантовим числом 2, якщо радіус орбіти електрона змінився у 9 разів.

545. Знайти довжину хвилі, що відповідає третій лінії серії Пашена в спектрі атома водню.

546. Знайти довжину хвилі монохроматичного світла, щоб при збудженні атома водню квантами цього світла радіус орбіти збільшився у 16 разів.

547. Атом водню знаходиться у збудженому стані з головним квантовим числом 3. Падаючий фотон вибиває з атома електрон, надаючи йому кінетичну енергію 2,5 еВ. Обчислити енергію падаючого фотона.

548. Яку найменшу швидкість повинні мати електрони, щоб при збудженні атомів водню ударами цих електронів з’явилася лінія, що відповідає найбільшій довжині хвилі в ультрафіолетовій серії (серії Лаймана) спектра атома водню?

549. Знайти відношення довжин хвиль четвертих по черзі спектральних ліній серій Лаймана і Бальмера.

550. У збудженому атомі водню електрон обертається по одній з дозволених орбіт з швидкістю 1,1·10⁶ м/с. Визначити енергію кванта, випромінюваного при переході електрона в основний стан.

551. Знайти довжину хвилі де Бройля для нейтрона, що рухається із середньою квадратичною швидкістю при 290 К.

552. Обчислити довжину хвилі де Бройля для молекули азоту, що рухається з середньою арифметичною швидкістю при температурі
20 ⁰С.

553. Заряджена частинка, прискорена різницею потенціалів 500 В, має довжину хвилі де Бройля 1,282 пм. Приймаючи заряд частинки рівним заряду електрона, визначити її масу.

554. Протон рухається в однорідному магнітному полі з індукцією
15 мТл по колу радіусом 1,4 м. Визначити довжину хвилі де Бройля для протона.

555. На грань деякого кристалу під кутом 60⁰ до її поверхні падає паралельний пучок електронів, що рухаються з однаковою швидкістю. Визначити швидкість електронів, якщо вони зазнають інтерференційне відбиття першого порядку. Відстань між атомними площинами кристалу дорівнює 0,2 нм.

556. Паралельний пучок електронів, які рухаються з однаковою швидкістю 10⁶ м/с, падає нормально на діафрагму з довгою щілиною шириною 1 мкм. Проходячи через щілину, електрони розсіюються й утворюють дифракційну картину на екрані, розташованому на відстані 50 см від щілини і паралельному площині діафрагми. Визначити лінійну відстань між першими дифракційними максимумами.

557. Енергія збудженого атома водню 0,85 еВ. Розрахувати довжину хвилі де Бройля електрона на цій орбіті.

558. Довжина хвилі де Бройля електрона зменшилася від 1 нм до 0,5 нм. На скільки змінилася енергія електрона?

559. При збільшенні енергії електрона на 200 еВ його дебройлівська довжина хвилі змінилася у 2 рази. Знайти первісну довжину хвилі електрона.

560. Визначити енергію, яку потрібно додатково надати електрону, щоб його довжина хвилі де Бройля зменшилася з 0,2 нм до 0,1 нм.

561. Середня кінетична енергія електрона у незбудженому атомі водню дорівнює 13,6 еВ. Виходячи з співвідношення невизначеностей, знайти найменшу неточність, з якою можна обчислити координату електрона в атомі.

562. Пучок електронів прискорюється різницею потенціалів 0,5 кВ. Приймаючи, що імпульс визначається з точністю до 1 %, знайти невизначеність координати електрона. Чи є в даних умовах електрони квантовими або класичними частинками?

563. Електронний пучок прискорюється в електронно-променевій трубці різницею потенціалів 1 кВ. Відомо, що швидкість визначається з точністю до 0,1 %. Знайти невизначеність координати електрона. Чи є електрони в даних умовах квантовими або класичними частинками?

564. Приймаючи, що електрон знаходиться усередині атома, діаметр якого 0,3 нм, знайти (в еВ) невизначеність енергії цього електрона.

565. Знайти відношення дебройлівської довжини хвилі частинки до невизначеності її координати, якщо невизначеність імпульсу складає 25 % його величини.

566. Визначити відносну ширину спектральної лінії, випромінюваної атомом, якщо середній час його життя в збудженому стані складає 10^-8 с, а середня довжина хвилі випромінювання дорівнює 400 нм.

567. Електрон з кінетичною енергією 10 еВ локалізований в області розміром 1 мкм. Оцінити відносну невизначеність швидкості електрона.

568. Електрон в атомі водню рухається по другій боровській орбіті. Приймаючи, що допустима невизначеність швидкості складає 10 % від її чисельного значення, знайти невизначеність координати електрона.

569. У скільки разів дебройлівська довжина хвилі частинки менша невизначеності її координати, що відповідає невизначеності імпульсу в 1 %.

570. Оцінити енергію зв'язку нейтрона в ядрі за допомогою співвідношення невизначеностей.

571. Знайти період піврозпаду радіоактивного ізотопу, якщо 5/8 початкової кількості цього ізотопу розпалося за час, який дорівнює
849 с.

572. Приймаючи, що всі атоми ізотопу йоду ₅₃I¹³¹ масою 1 мкг радіоактивні, визначити: 1) початкову активність цього ізотопу; 2) його активність через три доби. Період піврозпаду ізотопу йоду 8 діб.

573. Визначити добову витрату чистого урану ₉₂U²³⁵ атомною електростанцією з тепловою потужністю 300 МВт, якщо енергія, що виділяє при одному акті розподілу, складає 200 МеВ.

574. За один рік початкова кількість радіоактивного ізотопу зменшилася у три рази. У скільки разів вона зменшиться за два роки?

575. Визначити період піврозпаду радіоактивного ізотопу полонію ₈₄Ро²¹⁰, якщо при розпаді 1 г цього ізотопу протягом одного року утворюється гелій ₂Не⁴, що за нормальних умов зайняв би об’єм 89,5 см³.

576. Знайти масу урану ₉₂U²³⁸, що має таку ж активність, як стронцій ₃₈Sr⁹⁰ масою 1 мг.

577. Чому дорівнює активність радону ₈₆Rn²²², який утворився з 1 г радію ₈₈Ra²²⁶ за одну годину, якщо періоди піврозпаду радію і радону дорівнюють відповідно 1620 років і 3,8 діб.

578. Яка частка початкової кількості радіоактивного препарату не розпадеться через 1,5 періоду піврозпаду?

579. За який час (у хвилинах) відбудеться розпад 0,2 мг полонію, якщо в початковий момент часу його маса 2 г? Період піврозпаду полонію ₈₄Ро²¹⁰ 138 діб.

580. Скільки ядер розпадається за 1 с у препараті радіоактивного ізотопу іридію ₇₇Ir¹⁹² і скільки залишиться атомів цього препарату через 30 днів, якщо первісна його кількість 5 г, а період піврозпаду 75 діб?

Поиск по сайту: