Загальна фізика / Контрольні завдання / Контрольні завдання з фізики №3

ДЕРЖАВНИЙ ЕКОНОМIКО-ТЕХНОЛОГIЧНИЙ УНIВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТУ Кафедра фiзики i електротехнiки

Контрольна робота

з атомної та ядерної фiзики

Варiант 6.

1. Потiк випромiнювання абсолютно чорного тiла Фе=1 кВт, максимум спектральної густини енергетичної свiтностi у спектрi випромiнювання припадає на довжину хвилi λ0=1.45 мкм. Визначити площину S поверхнi тiла, яке випромiнює.

2.До якого потенцiалу ϕ можна зарядити вiддалену вiд iнших тiл цинкову кульку, ящо опромiнювати її ультрафiолетовим свiтлом з довжиною хвилi

λ= 200 нм7 Робота виходу A електрона з цинку дорiвнює 3,74 еВ.

3.Знайти тиск сонячного випромiнювання на 1 м2 поверхнi Землi, розташованої перпендикулярно до напрямку сонячних променiв, якщо сонячна стала (випромiнювальна здатнiсть) дорiвнює 8,38 кДж/(см2·хвил). Коефiцiєнтом видбивання свiтла вiд земної поверхнi знехтувати.

4.Визначити кiнетичну енергiю Ek , яку отримує частинка масою m, що покоїлась до початку розсiяння, якщо кут розсiяння фотона з енергiєю ε на нiй становить θ. При цьому врахувати, що ε << mc2.

5.Електрон в атомi водню може знаходитись на кругових орбiтах радiусами 5·10−9 м. 2·10−10 м. Як вiдносяться кутовi швидкостi обертання електона на цих орбiтах?

6.Протон летить зi швидкiстю 4,6·104 м/с. Яка довжина хвилi вiдповiдає цьому протону?

ДЕРЖАВНИЙ ЕКОНОМIКО-ТЕХНОЛОГIЧНИЙ УНIВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТУ Кафедра фiзики i електротехнiки

Контрольна робота

з атомної та ядерної фiзики

Варiант 7.

1. Абсолютно чорне тiло мало температуру T1=400 К. Визначити, якою стала температура T2 тiла, якщо внаслiдок нагрiвання потiк випромiнювання збiльшився у n=10 разiв.

2. Визначити, при якому затримуючому потенцiалi зупиняється емiсiя електронiв з цезiєвого катоду, який опромiнюється свiтлом с довжиною хвилi 500 нм. Червона межа фотоефекту для цезiю λ0=628 нм.

3.Невелика пластина, яка iдеально поглинає випромiнювання, пiдвiшена на невагому нитку довжиною 20 мм. Пластинка має масу 10 мг. Свiтло лазерної вспишки падає перпендикулярно на поверхню пластинки. В результатi пластинка з ниткою вiдхиляється на кут 0,60. Визначити енергiю лазерної вспишки.

4.Яка доля енергiї фотона передається електрону вiддачi при ефектi Комптона? Енергiя рентгенiвського фотона до розсiяння дорiвнює ǫ=10 кеВ. Кут розсiяння 600.

5.Визначити, яку енергiю необхiдно передати атому водню, щоб електрон перейшов з першої боровської орбiти на наступну дозволену орбiту?

6.Визначити довжину хвилi де Бройля, що вiдповiдає руху α-частинки зi швидкiстю 5000 км/сек?

ДЕРЖАВНИЙ ЕКОНОМIКО-ТЕХНОЛОГIЧНИЙ УНIВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТУ Кафедра фiзики i електротехнiки

Контрольна робота

з атомної та ядерної фiзики

Варiант 8.

1. Визначити енергiю, яка випромiнюється за 1 хв з 1 см2 абсолютно чорного тiла, якщо максимум спектральої густини енергетичної свiтностi припадає на довжину хвилi 0.6 мкм.

2.На поверхню металу падає монохроматичне свiтло з довжиною хвилi

λ= 0, 1 мкм. Червона межа фотоефекту для даного матерiалу катоду становить λ0 = 0, 3 мкм. Яка доля енергiї фотона йде на надання фотоелектрону кiнетичної енергiї?

3.На кожний квадратний сантиметр абсолютно чорної поверхнi щосекунди падає 2, 8 · 1017 квантiв випромiнювання з довжиною хвилi 400 нм. Який тиск на поверхню чинить це випромiнювання?

4.Кут розсiяння фотона в ефектi Комптона дорiвнює θ = 900, а кут вiддачi електрона α = 300. Визначити енергiю фотона до розсiяння.

5.Визначити енергiю фотона, який вiдповiдає першiй лiнiї в ультрафiолетовiй серiї водню (серiї Лаймана).

6.Визначити довжину хвилi, що вiдповiдає руху молекули кисню при температурi 270С. Розрахунок зробити для середньої швидкостi.

ДЕРЖАВНИЙ ЕКОНОМIКО-ТЕХНОЛОГIЧНИЙ УНIВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТУ Кафедра фiзики i електротехнiки

Контрольна робота

з атомної та ядерної фiзики

Варiант 9.

1. При освiтленнi катоду свiтлом з довжиною хвилi спочатку 440 нм, а потiм 680 нм було знайдено, що затримуючий потенцiал змiнюється у 3,3 рази. Визначити роботу виходу електрона.

2. Частина стiнки колби електролампи накалювання, що зроблена у виглядi сфери з радiусом 4 см, вкрита срiблом. Лампа споживає потужнiсть 50 вт, з яких 90% йде на вiпромiнювання. Що бiльше тиск газу у колбi (10−8 мм рт. ст.) чи свiтловий тиск на стiнки?

3. Кут розсiяння фотону на нерухомому вiльному електронi в ефектi Комптона дорiвнює α=900. Визначити змiну довжини хвилi при розсiяннi, енергiю електрону вiддачi i iмпульс електрону вiддачi.

4. Визначити довжину хвилi λ, яка вiдповiдає третiй спектральнiй лiнiї в серiї Бальмера.

5.Електрон прискорено рiзницею потенцiалiв 102 В. Знайти групову та фазову швидкостi хвиль де Бройля.

6.Визначити, за який час t розпадається 1/6 початкової кiлькостi ядер радiоактивного iзотопу, якщо перiод його пiврозпаду T1/2=36 год.

КОНТРОЛЬНI ЗАВДАННЯ IЗ ОПТИКИ АТОМНОЇ ТА ЯДЕРНОЇ ФIЗИКИ

Для студентiв заочної форми навчання

Укладач: доцент Романко Л.О.

Вiдповiдальний за випуск: професор Чепiлко М. М.

Редактор Пономаренко Л.В.

Пiдписано до друку 00 вересня 2008 р. Формат паперу А5, папiр для тиражувальних апаратiв, друк - на рiзографi. Замовлення , тираж 50

Надруковано видавничо - друкарським комплексом Державного економiко - технологiчного унiверситету транспорту, 03049, м. Київ - 49, вул. Миколи Лукашевича, 19