- •Предисловие
- •Примерное содержание разделов учебной дисциплины «физика» для всех направлений подготовки (специальностей) технической направленности
- •1. Механика
- •2. Термодинамика и статистическая физика
- •3.Электричество и магнетизм
- •4. Колебания и волны. Оптика
- •5. Квантовая физика
- •6. Ядерная физика
- •7.Физическая картина мира
- •Рекомендуемая при изучении курса литература
- •1.2. Динамика материальной точки и тела, движущихся поступательно
- •1.3. Динамика вращательного движения
- •1.4. Закон сохранения момента импульса. Работа и энергия
- •1.5. Релятивистская механика
- •1.6. Механические колебания и волны
- •2. Молекулярная физика и термодинамика
- •2.1. Молекулярно-кинетическая теория газов. Законы идеальных газов
- •2.2. Физические основы термодинамики Реальные газы. Жидкости
- •3. Электромагнетизм
- •3.1. Электростатика
- •3.2. Постоянный ток
- •3.3. Магнетизм
- •3.4. Электромагнитные колебания
- •4. Волновая оптика
- •5. Квантовая оптика и основы квантовой механики
- •5.1. Тепловое излучение
- •5.2. Фотоэффект
- •5.3. Давление света
- •5.4. Эффект Комптона
- •5.5. Фотоны
- •5.6. Элементы квантовой механики
- •6. Физика атома и ядра
- •6.1. Модель атома по Бору. Рентгеновское излучение
- •6.2. Физика атомного ядра и элементарных частиц
- •Примерный тематический план чтения лекций дисциплины «Физика» студентам специальности «Основы безопасности жизнедеятельности в техносфере» по гос-2
- •Рекомендуемая методическая литература
- •Образцы контрольно-измерительных материалов
- •1 Семестр Контрольная работа № 1 (входной контроль)
- •1)Влево 2) вправо 3) вниз
- •4) Вверх 5) по диагонали
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вопросы к коллоквиуму № 1
- •Вопросы к коллоквиуму № 2
- •Образцы билетов билет №3
- •Билет №14
- •Билет №17
- •2 Семестр Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Контрольная работа № 3
- •Вопросы к коллоквиуму № 1
- •Вопросы к коллоквиуму № 2
- •Образцы билетов билет №1
- •Билет №4
- •3 Семестр Контрольная работа № 1
- •Контрольная работа № 2
- •Вопросы к коллоквиуму № 1
- •Вопросы к коллоквиуму № 2
- •Образцы билетов билет №1
- •Билет №8
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
5. Квантовая оптика и основы квантовой механики
5.1. Тепловое излучение
5.1. Определить температуру, при которой энергетическая светимость черного тела равна 10 кВт/м2 .
5.2. Поток энергии Фэ, излучаемый из смотрового окошка плавильной печи, равен 34 Вт. Определить температуру печи, если площадь отверстия 6 см2.
5.3. Определить энергию W излучаемую за 1 минуту из смотрового окошка площадью 8 см2 плавильной печи, если ее температура 1200 К.
5.4. Во сколько раз надо увеличить температуру черного тела, чтобы его энергетическая светимость возросла в два раза?
5.5. Принимая коэффициент теплового излучения для угля при температуре T=600 К равным 0,8, определить: 1) энергетическую светимость угля; 2) энергию, излучаемую с поверхности угля площадью 5 см2 за время 10 мин.
5.6. С поверхности сажи площадью 2 см2 при температуре 400 К за время 5 минут излучается энергия 83 Дж. Определить коэффициент теплового излучения сажи.
5.7. Какую мощность излучения имеет Солнце? Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела. Температура поверхности Солнца =5800 К.
5.8. Определить температуру Т черного тела, при которой максимум спектральной плотности энергетической светимости (rλ,T)max приходится на красную границу видимого спектра (λ1 =750 нм); на фиолетовую (λ2=380 нм).
5.9. Максимум спектральной плотности энергетической светимости (rλ,T)max некоторой яркой звезды приходится на длину волны λm =580 нм. Принимая, что звезда излучает как черное тело, определить температуру поверхности звезды.
5.10. Вследствие изменения температуры черного тела максимум спектральной плотности (rλ,T)max сместился с λ1=2,4 мкм на λ2=0,8 мкм. Как и во сколько раз изменились энергетическая светимость тела и максимальная спектральная плотность энергетической светимости (rλ,T)max?
5.11. Считая, что атмосфера поглощает 10% лучистой энергии, посылаемой Солнцем, найти мощность излучения , получаемую от Солнца горизонтальным участком Земли площадью 5000 м2. Высота Солнца над горизонтом =30º. Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела.
5.12. Мощность излучения абсолютно черного тела =10 кВт. Найти площадь излучающей поверхности тела, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны =700 нм.
5.13. Абсолютно черное тело имеет температуру 2900 К. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на =9 мкм. До какой температуры охладилось тело?
5.14. Найти, на какую длину волны приходится максимум электромагнитного спектра излучения человеческого тела (температура 37 ºС).
5.2. Фотоэффект
5.15. Определить работу выхода электронов из натрия, если красная граница фотоэффекта λ0=500 нм.
5.16. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта λ0 = 307 нм и максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона равна 1 эВ?
5.17. На поверхность лития падает монохроматический свет (λ=310 нм) Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающую разность потенциалов не менее 1,7 В. Определить работу выхода.
5.18. Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластинки, нужно приложить задерживающую разность потенциалов 3,7 В. Если платиновую пластинку заменить другой пластинкой, то задерживающую разность потенциалов придется увеличить до 6 В. Определить работу выхода электронов с поверхности этой пластинки.
5.19. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны 220 нм. Определить максимальную скорость фотоэлектронов.
5.20. Определить длину волны ультрафиолетового излучения, падающего на поверхность некоторого металла, при максимальной скорости фотоэлектронов, равной 10 Мм/с. Работой выхода электронов из металла пренебречь.
5.21. При поочередном освещении поверхности металла светом с длинами волн 0,35 и 0,54 мкм обнаружено, что соответствующие минимальные скорости фотоэлектронов отличаются друг от друга в =2 раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла.
5.22. Какую задерживающую разность потенциалов нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить эмиссию электронов, испускаемых под действием лучей с длиной волны =260 нм с поверхности алюминия, если работа выхода = 3,74 эВ?
5.23. Определить красную границу фотоэффекта для калия, если работы выхода равна 2 эВ ?
5.24. Какую максимальную скорость могут получить вырванные из калия электроны при облучении его фиолетовым светом с длиной волны 0,42 мкм? Работа выхода для калия равна 2 эВ.