ЗАДАНИЕ 3

1. Приняв температуру Солнца равной 6000 К, определить:

а) мощность, излучаемую с 1 м² его поверхности, б) длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической светимости, в) максимальную спектральную плотность энергетической светимости. Принять Солнце за абсолютно черное тело.

2. Температура «голубой» звезды 30000 К. Определить:

а) энергетическую светимость, б) длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической светимости,

в) максимальную спектральную плотность энергетической светимости.

3. Определить лучистые тепловые потери человека в мороз при температуре воздуха 250 К за 1 минуту. Площадь поверхности человека 2 м², поглощательная способность 0,2.

4. Определить поглощательную способность серого тела, температура которого равна 1400 К, если тело нагревается током силой 1 А, падение напряжения на клеммах, соединенных с телом, 200 В, а площадь поверхности тела 1·10^{-3 м2}.

5. Поток излучения абсолютно черного тела 104 Вт, максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны 10^{-6 м. Определить площадь излучающей поверхности.}

6. Определить температуру и энергетическую светимость абсолютно черного тела, если максимум спектральной плотности энергетической светимости приходится на длину волны 400 нм.

7. Во сколько раз изменится энергетическая светимость абсолютно черного тела, если максимум спектральной плотности энергетической светимости переместился с красной границы видимого спектра (780 нм) на фиолетовую (390 нм)?

8. Температура вольфрамовой спирали электрической лампочки равна 2450 К, мощность излучения равна 25 Вт. Степень черноты при данной температуре равна 0,3. Найти площадь излучающей поверхности спирали.

9. Абсолютно черное тело имеет температуру 3000 К. В результате остывания этого тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на 12 мкм. До какой температуры охладилось тело?

10. Из смотрового окошечка печи излучается поток 4 кДж/мин. Определить температуру печи, если площадь окошечка 8 см², и длину волны, на которую приходится максимум энергии излучения.

11. Определить количество теплоты, теряемое поверхностью расплавленной платины площадью 50 см² за 1 минуту, если поглощательная способность платины равна 0,8. Температура плавления платины 1770^оС.

12. Энергетическая светимость черного тела 10 кВт/м². Определить длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической светимости этого тела.

13. Температура абсолютно черного тела увеличилась в 2 раза, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, уменьшилась на 6·10^-7 м. Определить начальную и конечную температуру тела.

14. Какую температуру должно иметь тело, чтобы оно при температуре окружающей среды 290 К излучало в 100 раз больше энергии, чем поглощало?

15. В параллельном пучке 7,6·10³ фотонов имеют суммарный импульс, равный среднему импульсу атома гелия при температуре 300 К. Определить длину волны света.

16. Импульс, переносимый плоским монохроматическим потоком за 5 с через площадку 10^{-3 м2}, перпендикулярную световому потоку, равен 10^-11 кг·м/с. Определить интенсивность света и давление, оказываемое им на площадку. Коэффициент отражения 0,5.

17. Монохроматический параллельный пучок света с длиной волны 6,6·10^{-7 м нормально падает на зачерненную поверхность. Определить число фотонов, ежесекундно поглощаемых 1 см2} поверхности, если давление света на поверхность равно 0,1 Па.

18. Давление света, производимое на зеркальную поверхность, равно 4 мПа. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности, если длина волны света 500 нм.

19. Поток энергии, излучаемой электрической лампочкой, равен 600 Вт. На расстоянии 1 м от лампочки перпендикулярно к падающим лучам расположено круглое плоское зеркало диаметром 2 см. Определить силу светового давления на зеркало. Лампочку рассматривать как точечный изотропный излучатель.

20. Найти длину волны света, которым освещается поверхность металла, если фотоэффект исчезает при задерживающей разности потенциалов 0,3 В, работа выхода электрона из металла равна

7,5 ·10 ^-19 Дж.

21. Калий с работой выхода 3.2·10^-19 Дж освещается монохроматическим светом с длиной волны 5.09·10^{-7 м. Определить максимально возможную кинетическую энергию фотоэлектронов. Сравнить ее со средней энергией теплового движения электронов при температуре 290 К.}

22. На поверхность никеля падает монохроматический свет, длина волны которого равна 200 нм. Красная граница фотоэффекта для никеля 248 нм. Определить энергию падающих фотонов, работу выхода электронов, кинетическую энергию электронов и их скорость.

23. Фотон с длиной волны 10 пм в результате эффекта Комптона был рассеян на электроне на угол 120^о. Определить длину волны и импульс рассеянного фотона.

24. Вычислить максимальное комптоновское изменение длины волны при рассеянии рентгеновских фотонов на протонах.

25. При рассеянии γ-фотона на покоящемся электроне длина волны фотона, рассеянного под углом 90^о, изменилась вдвое. Определить импульс и кинетическую энергию электрона отдачи.

26. Определить угол, на который был рассеян γ-квант с энергией 1,02 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи равна 0,51 МэВ.

27. Угол рассеяния фотона при эффекте Комптона 90^о. Угол отдачи электрона 30^о. Определить энергию падающего фотона.

28. Рентгеновский фотон с энергией 0,3 МэВ рассеялся под углом 180^о на свободном электроне. Определить долю энергии фотона, приходящуюся на рассеянный фотон.

29. Фотон с длиной волны 0,1 нм рассеялся на свободном электроне под углом, равным 90^о. Какую долю своей энергии фотон передал электрону?

Поиск по сайту: