Оптика, атомна та ядерна фізика
4.1. На пластину з щілиною, ширина якої а = 0,05 мм, падає нормально монохроматичне світло з довжиною хвилі λ = 0,7 мкм. Визначити кут φ відхилення променів, який відповідає першому дифракційному максимуму. [ 1º12' ] .
4.2. Дифракційна гратка, освітлена нормально падаючим монохроматичним світлом, відхиляє спектр третього порядку на кут φ1 = 30º. На який кут φ2 відхиляє вона спектр четвертого порядку? [41º50'] .
4.3. Кут заломлення променя у рідині i2 = 35º. Визначити показник заломлення n рідини, якщо відомо, що відбитий пучок світла максимально поляризований. [1,48] .
4.4. На скільки процентів зменшиться інтенсивність світла після проходження через призму Ніколя, якщо втрати світла складають 10%? [На 55%].
4.5. Визначити енергію фотона, що випромінюється при переході електрона в атомі водню з третього енергетичного рівня на основний. [12,1 еВ].
4.6. Вирахувати енергію, що випромінюється за час = 1 хвз площі = 1 см² абсолютно чорного тіла, температура якого T = 1000 К. [340 Дж].
4.7. Довжина хвилі, на яку приходиться максимум енергії випромінювання абсолютно чорного тіла , λm = 0,6 мкм. Визначити температуру T тіла. [4,82 кК] .
4.8. Визначити максимальну спектральну густину (rλ,Т)max енергетичної світності, розраховану на 1нм у спектрі випромінювання абсолютно чорного тіла. Температура тіла T = 1 К. [13 Вт/(м²·нм) ] .
4.9. Визначити енергію ε , масу m і імпульс р фотона з довжиною хвилі λ = 1,24 нм. [1,60·10-16 Дж ; 1,78·10-33 кг ; 5,35·10-25 кгм/с ].
4.10. На пластину падає монохроматичне світло (λ = 0,42 мкм). Фотострум припиняється при затримуючій різниці потенціалів U = 0,95 В. Визначити роботу А виходу електронів з поверхні пластини. [2 еВ].
4.11. Вирахувати енергію зв'язку Езв ядра дейтерію ²1Н і тритію ³1Н. [2,22 МеВ; 8,47 МеВ].
4.12. Вирахувати енергетичний ефект Q реакції 94Ве + 42Не→ 126С+ 10n. [5,71 МеВ].
Те ж, для реакцій 63Li+ 11Н→ 32Не+ 42Не. [4,03 МеВ].
4.13. Визначити перший потенціал збудження φ1 атома гідрогену (водню). [10,2 В] .
4.14. Обчислити довжину хвилі де Бройля λ для електрона, що пройшов прискорюючу різницю потенціалів U = 22,5 В. [0,258 нм].
4.15. Вирахувати довжину хвилі де Бройля λ для протона, що рухається зі швидкістю υ = 0,6 с ( с – швидкість світла у вакуумі). [1,76 фм].
4.16. Оцінити за допомогою співвідношення невизначеностей мінімальну кінетичну енергію Тmin електрона, що рухається всередині сферичної області діаметром d = 0,1 нм. [15 еВ].
4.17. Визначити число N атомів радіоактивного препарату йоду 13153I масою m = 0,5 мкг, що розпались протягом часу: 1) t1 = 1 хв; 2) t2 = 7 діб. [1,38·1011; 1,04·1015] .
4.18. Визначити активність А радіоактивного препарату 9838Sr масою m = 0,1 мкг. [543 кБк].
4.19. Лічильник α-частинок, встановлений поблизу радіоактивного ізотопа, при першому вимірюванні реєстрував N1 = 1400 частинок за хвилину, а через час t = 4 год – тільки N2 = 400. Визначити період напіврозпаду T1/2 ізотопа.
4.20. У скільки разів зменшиться активність ізотопа 3215Р через час t = 20 діб?
4.21. На скільки процентів зменшиться активність ізотопа іридію 19277Ir за час t = 15 діб?
4.22. Визначити число N ядер, що розпались протягом часу: 1) t1 = 1 хв; 2) t2 = 5 діб, - в радіоактивному ізотопі фосфору 3215Р масою m = 1 мг.
4.23. З кожного мільйона атомів радіоактивного ізотопа кожну секунду розпадається 200 атомів. Визначити період напіврозпаду T ½ ізотопу.
4.24. Визначити кількість теплоти Q, що виділяється при розпаді радона з активністю А = 3,7·1010 Бк за час t = 20 хв. Кінетична енергія T α – частинки, що вилітає з радону, становить 5,5 МеВ.
4.25. Маса m = 1 г урана 23892U в рівновазі з продуктами його розпаду виділяє потужність Р = 1,07·10-7 Вт. Знайти молярную теплоту Qm, яку виділяє уран за середній час життя τ атомів урану.
4.26. Визначити енергію, що необхідна для розділення ядра 20Ne на дві α – частинки і ядро 12С.
