оптика / Двояшкин_Н_К___Кабиров_Р_Р___Морякова_С_С___Ушаков_А_А_«Оптика__Физика_атома_и_атомного_ядра»_Методические_указания

результате чего плоскость поляризации повернулась на угол 400. Какой должна быть минимальная толщина пластинки, чтобы свет не прошёл через анализатор?(Ответ: 3,375мм)

3.58** Луч света последовательно проходит через два николя, плоскости пропускания которых образуют между собой угол 400. Считая, что коэффициент поглощения каждого николя равен 0,15, найти, во сколько раз луч света, выходящий из второго николя, ослаблен по сравнению с лучом, падающим на первый николь. (Ответ: 4,7)

3.59** Луч света переходит из глицерина (n1=1,47) в стекло (n2=1,5) так, что луч, отражённый от границы раздела этих сред, оказался максимально поляризованным. Найти угол между падающим и преломлённым лучами. (Ответ: 1780)

Квантовые свойства света	ка	АГНИ
4.1 Температура абсолютно чёрного тела 2кК. Найти длину волны, на которую
е
приходится максимум энергии излучения. (Ответ: 907,2	Вт/м2)

4.2	При нагревании чёрного тела максимум сп ктральной плотности
энергетической светимости сместился с длины тв лны 3мкм до 1мкм. Во
сколько раз увеличилась энергетическая свет мостьотела? (Ответ: 81)
4.3	Абсолютно чёрное тело имеет температуруи	10000К. Определить
энергетическую светимость. (Ответ: 5,7•104Вт/м2)
	л
4.4 Работа выхода электрона из кадм я А=4эВ. На поверхность металла падает
	б

и излучение с энергией фотона ε=6бэВ. Определить максимальную кинетическую

энергию вылетающих электронов. (Ответ: 2эВ)

кинетическая энергия вылетающихая фотоэлектронов Ек=0,75эВ. Определить энергию ε фотона, вызывающего фотоэффект.(Ответ: 5эВ)

4.5 Работа выхода фотоэлектронов из алюминия А=4,25 эВ. Максимальная

4.6 Вычислить энергию кванта излучения, период колебаний которого Т=2 ּ◌10-
15с.(Ответ: 2эВ)			нн
		т
4.7 Лазер испускает в секунду 1019 фотонов при длине волны λ=662нм. Найти
	к
его мощнос ьро.(Ответ: 3Вт)
е
4.8 Обычные сорта фотобумаги можно обрабатывать при красном свете
л

(λ=680нм). Оцените энергию диссоциации молекулы AgBr. (Ответ: 2эВ)

Э4.9 Определить красную границу фотоэффекта для платины, если работа выхода 6,3эВ. (Ответ: 197нм)

4.10 Работа выхода для натрия равна 2,28 эВ. Найдите кинетическую энергию фотоэлектрона, вырываемого с поверхности натрия светом с длиной волны 400 нм. (Ответ: 0,82эВ)

4.11 Определите для фотона с длиной волны 0,5мкм его энергию. (Ответ: 2,48эВ)

31

4.12Определите для фотона, имеющего импульс 1,33·10-27 кг·м/с, длину волны. (Ответ: 0,5мкм)

4.13Определите для фотона массой 4,43·10 -36 кг его длину волны. (Ответ: 0,5мкм)

4.14 Определить угол рассеяния фотона, испытавшего соударение со свободным электроном, если изменение длины волны при рассеянии 3,63пм.

(Ответ: 1200)	АГНИ

4.15 Лучи с длиной волны 70,8пм испытывают комптоновское рассеяние. Найти длину волны лучей, рассеянных в направлении π/2. (Ответ: 73,2пм)

4.16 Найти длину волны де Бройля для электрона, летящего со скоростью

106м/с. (Ответ: 0,73нм)

4.17* Энергетическая светимость чёрного тела 10кВт/м2. Определите длину
									ка
волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической
светимости этого тела. (Ответ: 4,47мкм)								е
							т
4.18* Длина волны, на которую приходится максимум энергии в спектре
излучения абсолютно черного тела, λ0						о
			= 0,58 мкм . Определить энергетическую
					и
светимость Rе поверхности этого тела. (Ответ: 35,4МВт/м2)
				л
4.19* Считая никель чёрным телом, найд те мощность, необходимую для
		б
поддержания температуры расплавленного никеля 14530 С неизменной, если
	и
площадь его поверхности 0,5 см2.(Ответ: 25,2Вт)
	б
4.20* Абсолютно чёрное тело имеет температуру 10000К. Площадь поверхности
тела 250см2. Определить энергию, излучаемую телом за 1с. (Ответ:1,42кВт)
ая
4.21* При облучении некоторого металла светом с длиной волны 400 нм

вырываются фотоэлектроны, максимальная скорость которых 600 км/с. Найти
	нн
работу выхода электро а. (Ответ: 2эВ)
	4.22* Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с
	ро	ультрафиолетовым излучением с длиной волны
поверхности серебра
λ1	= 0,155 мкм .(Ответ: 1,08·106м/с)
	т
	4.23* Найди е максимальную скорость электронов, вырываемых из металла,

если фо о ок прекращается при приложении задерживающего напряжения
	е
3,7В. (Отвкт: 1,14Мм/с)
л
4.24* Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 275 нм.
Э
Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов,
вырываемых из этого металла светом с длиной волны 180нм (Ответ: 3,8·
10-19Дж)
4.25* Вычислить		величину задерживающего потенциала для

фотоэлектронов, испускаемых при освещении калия светом, длина волны которого равна 330нм. Ав=2 эВ, h = 6,63×10-34Дж с.(Ответ: 1,75В)

4.26* Какой импульс передаёт фотон светового излучения с длиной волны 662нм при нормальном падении на идеальное зеркало?(Ответ: 2·10-27кг м/с

32

4.27* На идеально отражающую поверхность площадью 5 см2 за время 3 мин нормально к поверхности падает монохроматический свет, энергия которого 9Дж. Определите облучённость поверхности. (Ответ: 100Вт/м2)

4.28* На зеркальную поверхность площадью 100 см2 ежеминутно падает 63 Дж световой энергии. Определить давление света.(Ответ: 7·10-7Па)

4.29* На абсолютно чёрную поверхность площадью 100см2 ежеминутно падает 63 Дж световой энергии. Найти давление света.(Ответ: 3,5·10-7Па)

4.30* Определить максимальное изменение длины волны рентгеновских лучей при комптоновском рассеянии. (Ответ: 4,86пм)

4.31* Определите длину волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения на свободных электронах под углом 600, длина волны рассеянного излучения оказалась равной 57 пм. (Ответ:

55,8пм)			АГНИрассеяние на
4.32* Фотон с длиной волны 5	пм испытал комптоновское
первоначально покоившемся электроне под углом 900. Определите энергию
электрона отдачи. (Ответ: 2,43пм)		е0
	пм испытал комп оновскоека
4.33* Фотон с длиной волны 5			рассеяние на
	о
первоначально покоившемся электроне под угл м 90 . Определите величину
импульса электрона отдачи. (Ответ: 1,6·10-22кг м/с)т

4.34* Найти длину волны де Бройля для электрона, прошедшего разность
потенциалов 1В.(Ответ: 1,23нм)		б	и
4.35** Абсолютно чёрное тело имеетлтемпературу 500К. Какова будет
	и
температура тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в 5
0	б
раз?(Ответ: 748К)

4.36** Определить теплоту, теряемую 1см2 поверхности расплавленной платины при температуре 1770 С за 1сек, если коэффициент поглощения равен

0,8.(Ответ: 78,9Дж)
нн
4.37** Найти темпер туру поверхности Солнца, если известно, что на
площадку в 1м2, перпе	аядикулярную солнечным лучам, на границе земной

атмосферы приходит поток солнечного излучения мощностью 1,37·103Вт/м2. Солнце считать абс лютно чёрным телом. (Ответ: 5800К)

4.38** Поток излучения абсолютно чёрного тела 10кВт, максимум энергии

излучения п иходится на длину волны 0,8мкм. Найти площадь излучающей
ро	2
поверхностит. (Ответ: 10см )
4.39**кМаксимум излучения энергии в спектре Солнца приходится на длину

во ны вблизи 470нм. Считая Солнце абсолютно чёрным телом, рассчитайте, на
е	ежегодно	уменьшается масса Солнца за счёт излучения.
ско ько
л	9		16	кг)
Dс=1,4·10 м.(Ответ: 5,6·10
Э4.40** Металлический шар радиусом 10см облучают ультрафиолетом с
длиной волны 200нм. Найти установившийся заряд шара, если работа выхода

электрона с его поверхности равна 7,2·10-19 Дж. (Ответ: 2·10-11Кл)

4.41** При освещении катода фотоэлемента светом с длиной волны 200нм, затем с длиной волны 300нм, обнаружили, что запирающее напряжение

33

уменьшилось в 2раза. Найти работу выхода электрона из материала катода. (Ответ: 2,07эВ)

4,42** При освещении катода фотоэлемента красным светом с частотой 3,9·1014Гц запирающее напряжение равно 0,5В. Каково значение запирающего напряжения при освещении этого катода фиолетовым светом с длиной волны

400нм?( Ответ: 2В)

4.43** Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности серебра γ -излучением с длиной волны 1пм. (Ответ: 2,85·108м/с)

4.44** В результате эффекта Комптона фотон при соударении с электроном

был рассеян на	угол	ϑ = 900 .		Энергия	рассеянного			фотона ε2 = 0,4 МэВ.
Определить энергию падающего фотона ε1 . (Ответ: 1,85МэВ)
4.45** Пучок монохроматического света с длиной волны									λ = 663 пм	падает
нормально на зеркальную плоскую поверхность.						Поток излучения Фс				= 0,6Вт .
									АГНИ
Определить силу давления F , испытываемую этой поверхностью. (Ответ: 4нН)
4.46** Пучок монохроматического света с длиной волны									λ = 663 пм	падает
нормально на зеркальную плоскую поверхность.						По ок каизлучения Фс				= 0,6Вт .
							е
Определить число фотонов n1 , ежесекундно падающих на поверхность. (Ответ:
2·10181/с)						т
					о
4.47** Какая	доля	энергии		фотона				на	работу	выхода
					зрасходована
					и
фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта равна 307нм, а
максимальная энергия фотоэлектрона 1эВ?(лОтвет: 80%)
4.48** Фотон с энергией 10эВ падаетбна серебряную пластину и вызывает
фотоэффект. Найти импульс,				полученный пластиной, если направления
движения фотона	и электрона			и
				лежат на одной прямой, перпендикулярной
			б-25
поверхности пластины.(Ответ: 12,5·10 кг м/с)
		ая
4.49** Пучок лазерного излучения мощностью 100Вт падает на площадку

под углом 300 к нормали. Площадка поглощает 60% падающей энергии, а 40% отражает. Найти величи у силы действующей на площадку. (Ответ: 0,4мкН)

4.50** Монохроматический пучок света (λ=490нм), падая нормально на
ро
поверхность, пр извнндит давление 5×10-7 Па. Сколько квантов света падает
ежесекундно на единицу площади этой поверхности? ρ=0,25. (Ответ: 2,9·1021)
4.51** Давление света с длиной волны 400нм, падающего нормально на
чёрную поверхностьт	, равно 2нПа. Найти число фотонов, падающих за10с на
площадкук1мм2 этой поверхности. (Ответ: 1,2·1013)
л
4.52**еФотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на
угол π/2. Определить импульс, приобретённый электроном, если энергия
фотона до рассеянии была равна1,02МэВ. (Ответ: 1,07МэВ/с)
Э4.53** Фотон с энергией 0,51МэВ был рассеян при эффекте Комптона на
свободном электроне на угол 1800. Определить кинетическую энергию

электрона отдачи. (Ответ: 0,34МэВ)

4.54** В результате эффекта Комптона фотон с энергией 1,02МэВ рассеян на свободных электронах на угол 1500. Найти энергию рассеянного фотона. (Ответ: 0,22МэВ)

34

Физика атома и атомного ядра

5.1 Определите энергию излучения атома водорода при переходе электрона с третьей орбиты на первую. Постоянная Ридберга 3,29 ּ◌1015Гц, с=3 ּ◌108м/с. (Ответ: 12эВ)

5.2 Сколько квантов с различной энергией может испустить атом водорода, если электрон находится на третьей орбите? (Ответ: 3)

5.3 На сколько изменилась энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны 4,86·10-7м. (Ответ: 2,56эВ)

5.4 Определите импульс электрона, длина волны которого10-10м. (Ответ: 6,63·10-24кг м/с)

5.5 Неопределённость координаты 10пм. Найти неопределённость импульса

для этой частицы. (Ответ: 1,05·10-23кг м/с)					3,15·10-14Дж.
5.6	Неопределённость	энергии	фотона			Найти
						-20
неопределённость времени пребывания в этом состоянии. (Ответ:АГНИ0,3·10 с)
5.7	Определить максимальную		энергию	излучения фотона в
ультрафиолетовой серии спектра атома водорода				е
				(с рия Лаймана). (Ответ:
13,2эВ)			т		ка
			о
5.8 Определите максимальную длину волны, испускаемую атомом водорода
в серии Бальмера. (Ответ: 656нм)

5.9 При переходе электрона в атоме водорода со второй стационарной
орбиты на четвёртую поглощается фотон сиэнергией 4,04∙10-19 Дж. Какова
длина волны этой линии спектра поглощениял?(Ответ: 0,49мкм)
5.10	На какой орбите находится электрон в атоме водорода, если он может
				б
испустить 3кванта с различной энерг ей?(Ответ: 3)
5.11	Определите	радиус	и		ядру атома водорода орбиты
			лижайшей к
электрона.(Ответ: 52,8пм)			б
5.12	Число возможных зн чений орбитального квантового числа 1. Какому
главному квантовому числу это соответствует?(Ответ: 1)
5.12	Число возмож ыхаязначений магнитного квантового числа равно 11.
Какому главному ква		товому числу это соответствует?(Ответ: 5)
5.13	Значение м мента импульса (механического орбитального момента)
	нн
для электрона в атоме равно 1,5×10-34 Дж×с. Определите орбитальное квантовое
	ро
число.(О вет: 1)
5.14 Числоториентаций в пространстве вектора момента импульса электрона
е
в атомекравно 3. Каково орбитальное квантовое число l?(Ответ: 3)
л
5.15 Максимальное число электронов в оболочке равно 32. Назовите символ
обо очки.(Ответ:N)
5.16	Электрон находится в подоболочке, символ которой 1s. Чему равно
Эглавное квантовое число?(Ответ: 1)					комптоновское рассеяние на
5.17	Рентгеновские лучи		испытывают

парафине. Найти длину волны лучей до рассеяния, если длина волны лучей рассеянных в направлении π/2 равна 73,2пм. (Ответ: 70,8пм)

35

5.18 Произошло комптоновское рассеяние рентгеновского излучения λ=24,2 пм на графите на угол 600. Определить длину волны рассеянного излучения.(Ответ: 25,4пм)

5.19 Рентгеновские лучи с длиной волны 20пм испытывают комптоновское рассеяние под углом 900. Найти изменение длины волны при рассеянии.(Ответ: 2,4пм)

5.20 Найти длину волны де Бройля для электрона, летящего со скоростью

106м/с.(Ответ: 0,73нм)

5.21 Определить массу частицы, образовавшейся в данной ядерной реакции

4Be9+2He4=6C12+? (в у.е.)(Ответ: 1)

5.22* Определите скорость электрона на ближайшей к ядру атома водорода орбите.(Ответ: 2,19Мм/с)

5.23* Определите потенциал ионизации атома водорода.(Ответ: 13,6В)
5.24*			-12						ка
	Какую работу необходимо совершить, чтобы уд литьАГНИэлектрон со
второй боровской орбиты в атоме водорода?(Ответ: 5,45·10-19										Дж)
								е
5.25* При каком значении скорости электрона длина волны де Бройля равна
его комптоновской длине волны (2,43·10							т
				м).(Ответ: 212Мм/с)
						о
5.26* Найти значение кинетической энергии элек рона на первой боровской
орбите.(Ответ: 13,6эВ)
5.27*	Найти значение потенциальной энергии электрона на первой
боровской орбите.(Ответ: -27,2эВ)		б			и
5.28*	Неопределённость	координатыл				электрона				1мкм.	Найти
		и
неопределённость скорости.(Ответ: 115м/с)
5.29*	В опыте Франка и Герца электрон при соударении передаёт атому

ртути энергию 4,86эВ. Какой частоты квант излучит атом ртути?(Ответ:
1,17·1015Гц)		б
5.30* Электрон находится в			«потенциальной яме» шириной 1мкм с
		нн
бесконечно высокими «сте к ми». Найдите собственное значение его энергии
в основном состоянии (n=1)ая.(Ответ: 0,6·10-25 Дж)
5.31* Размеры атома примерно10-10 м. Применив к атому модель частицы в
	ро		минимальную энергию электрона в атоме.
потенциальной		яме, определите
(Ответ: 37эВ)
5.32* Найдите собственное значение энергии электрона, находящегося в
атоме водородат		в стационарном состоянии с главным квантовым числом n=2.
е
(Отв т:к5,4·10-19Дж)			с 3-го энергетического уровня атом водорода
5.33* При переходе электрона

испустил световой квант с длиной волны 657 нм. На каком энергетическом
л	R= 3,29∙10	15		8
уровне оказался электрон в атоме?			Гц, с = 3∙10 м/с.(Ответ: 2)
Э5.34* Найти кинетическую энергию для электрона, имеющего длину волны
де Бройля 38,8пм .(Ответ: 1кэВ)
5.35* Собственное значение	энергии электрона,			находящегося в атоме

водорода в стационарном состоянии равно 21,7×10-19 Дж. Каково главное квантовое число состояния?(Ответ: 1)

36

5.36* Значение проекции вектора момента импульса электрона на направление внешнего магнитного поля Lix равно 1,05×10-34 Дж с. Каково значение магнитного квантового числа mi ?(Ответ: 1)

5.37* Сколько протонов будет содержать ядро атома образовавшегося в результате двух α-распадов 90Th234?(Ответ: 86)

5.38* Какова была длина волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения графитом под углом 900 изменение длины волны рассеянного излучения оказалось равным 2,4пм?(Ответ: 70,8пм)

5.39* Найти длину волны де Бройля для электрона, прошедшего разность потенциалов 100В.(Ответ:0,123нм)

5.40* Определите значение момента импульса (механического орбитального момента) электрона, имеющего орбитальное квантовое число l=1.(Ответ: 1,5∙10-

34Дж·с)	-34 ка
5.41* Определить численное значение проекции вектора моментаАГНИимпульса
электрона на направление внешнего магнитного		поля Lix при значении
		е
магнитного квантового числа mi =1.(Ответ: 1,05·10-34 Дж·с)
т
5.42* Найти модуль спина электрона.(Ответ: 0,9·10		Дж·с)
о
5.43* Электрон находится в состоянии с главным квантовым числом n=3.

Найти общее число квантовых чисел, которые м гут характеризовать это

состояние электрона.(Ответ: 9)
5.44*	Рентгеновская трубка работает подинапряжением 1МВ. Определить
		б
наименьшую длину волны рентгеновскоголизлучения.(Ответ: 1,24пм)
5.45*	и
	Активность радиоактивного препарата уменьшилась в 4 раза за
	б

t=8суток. Найти период полураспада этого препарата.(Ответ:4сут)

5.46* Период полураспада вещества 30 мин. Сколько ядер из 2000 ядер этого

5.47* Ядро 92U238, испытаяв 10α – распадов, в итоге превратилось в ядро 82Pb198. Сколько приннэтом произошло β – распадов?(Ответ: 10)

вещества останется через 1 час?(Ответ: 500)

5.48* Вычислите э ергию связи ядра атома дейтерия 1Н2.(Ответ: 2,224МэВ) 5.49:* Вычислите удельную энергию связи нуклонов в ядре атома гелия

2Не4. (Ответ: 7,074роМэв/нуклон)

5.50* Вычислите энергетический выход реакции 7N14+2Не4→8О17 +1Н1. Масса

атома азота 14,003074а.е.м., атома кислорода 16,999133а.е.м., атома гелия

4,002603ка.е.м.,атома водорода 1,007825а.е.м..(Ответ: Пог. 1,92МэВ)

5.51*еНайти массу электронной оболочки С12.m = 9,1·10-31кг.(Ответ: 54,6·10-

31лкг) 6 е

Э5.52* При облучении 13Аl27 нейтронами вылетает 2Не4. Сколько электронов будет вращаться вокруг нового ядра?(Ответ: 11)

5.53* При распаде γ-кванта с энергией 2,02 МэВ возникли электрон и

позитрон. Найти их общую кинетическую энергию в момент возникновения. е = 1,6·10-19Кл, с = 3·108м/с, m = 9,1·10-31кг.(Ответ: 1МэВ)

5.54* Ядро 88Rа226 испустило α-частицу. Найти отношение кинетических энергий образовавшихся α – частицы и ядра радона, считая, что до распада ядро радия покоилось.(Ответ: 39,87)

37

5.55* *В результате эффекта Комптона фотон с энергией 1,02МэВ рассеян на свободных электронах на угол 1500. Найти энергию рассеянного фотона. (Ответ: 0,22МэВ)

5.56** Фотон, имеющий энергию 20эВ, выбивает электрон из атома водорода, находящегося в основном состоянии. Какой кинетической энергией обладает электрон?(Ответ: 6,34эВ)

5.57**Какое минимальное	значение энергии должен иметь фотон,
34Дж·с.(Ответ:13,6эВ)	АГНИ
поглощённый атомом водорода,	находящимся в невозбуждённом состоянии,

чтобы при обратном переходе на второй энергетический уровень в спектре

излучения атома могли наблюдаться три линии? R=3,29·1015Гц, h=6,62·	10-
34Дж·с(Ответ: 12,76эВ)

5.58** Найти энергию кванта необходимую для ионизации атома водорода, находящегося в невозбуждённом состоянии. R=3,29·1015Гц, h=6,62·10-

5.59** Невозбуждённый атом водорода поглощает квант излучения с длиной
волны 102,6нм. Вычислить радиус	е
	орбиты возбуждённого атома
водорода.(Ответ: 4,7·10-10м)	т	ка

5.60** Найти период вращения электрона в ат ме водорода, находящегося в

возбуждённом состоянии, определяемом главным квантовым числом 2. (Ответ:
0,12·10-14с)		о
5.61** Каково минимальное значение энергииифотона, поглощённого атомом
	б
водорода, находящимся в невозбуждённомлсостоянии, чтобы при обратном
и
переходе на второй энергетический уровень в спектре излучения атома могли
б
наблюдаться три линии?(Ответ: 2,56эВ)

5.62** Найти энергию необходимую для полной ионизации атома гелия, если
	ая
оба электрона находятся в состо нии с главным квантовым числом 2. (Ответ:
27эВ)	нн

5.63** Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Во сколько раз увеличится центростремительное ускорение электрона при переходе на второй энергетический уровень?(Ответ: 5,1)

5.64** Атомыров дорода, находящиеся в невозбуждённом состоянии, поглощают фотоны с частотой 3,08·1015Гц. Сколько линий в спектре излучения в видимойтчас и может при этом возникнуть?( Ответ:4)

5.65**кНайти длину волны де Бройля для электрона находящегося в атоме водородаена первой боровской орбите.(Ответ: 3,3·10-10м)

л5.66** Найти длину волны де Бройля для электрона, кинетическая энергия Экоторого равна удвоенному значению его энергии покоя.(Ответ: 85,7пм)

5.67** Кинетическая энергия электрона в атоме водорода равна 1,5эВ. Используя соотношение неопределённости, оцените линейные размеры атома в данном состоянии.(Ответ:0,3нм)

5.68**Толщина следа электрона в камере Вильсона порядка 0,1мм. По длине трека определили его скорость 1км/с. Сколько % составляет неопределённость скорости электрона?(Ответ:0,7%)

38

5.69** Найдите относительную неопределённость импульса Δр/р движущееся частицы, если неопределённость её координаты равна длине волны де Бройля.(Ответ:15,9%)

5.70** Атом испустил фотон с длиной волны 800нм. Продолжительность излучения 10нс. Найти наибольшую точность (Δλ), с которой может быть измерена длина волны излучения.(Ответ:0,21пм)

5.71** Частица в бесконечно глубоком одномерном потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность обнаружения частицы в левой крайней четверти ящика?(Ответ:0,09)

5.72** Частица находится в бесконечно глубоком, одномерном прямоугольном потенциальном ящике. Во сколько раз энергия частицы на четвёртом энергетическом уровне больше энергии частицы на втором

энергетическом уровне?(Ответ:4)		АГНИодномерном,
5.73** Электрон находится в бесконечно глубоком,
прямоугольном потенциальном ящике шириной 0,1нм. Н йти наименьшую
	е
разность энергетических уровней электрона.(Ответ:112эВ)
т
5.74** Электрон с энергией 5эВ встречает на своём капути прямоугольный
о
потенциальный барьер высотой 10эВ и шириной 0,1нм. Определить
коэффициент прозрачности потенциального барьера.

(Ответ:0,1)
5.75** Заполненной электронной оболочкеисоответствует главное квантовое
		б
число 3. Сколько электронов в этой о олочкелимеют одинаковые орбитальные
квантовые числа?(Ответ: 18)	и
	б
5.76** Во сколько раз ор тальный момент импульса электрона,

находящегося в f- состоянии, больше, чем для электрона в p- состоянии?(Ответ: 2,45)

5.77**1sэлектрон атома водорода, поглотив фотон с энергией 12,1эВ,
нн
перешёл в возбуждё	ое состояние с максимально возможным орбитальным
квантовым числом. Найтиаяизменение момента импульса орбитального
движения электро а.(Ответ: 2,57·10-34		Дж·с)
ро		235		-11
5.78** При делении	одного ядра	92U	выделяется 3,2·10		Дж энергии.

Атомная элект останция имеет КПД 25% и расходует в сутки 235г урана.

Найти её элек			ическую мощность. NА= 6,02·10231/моль.(Ответ: 55,74МВт)
5.79** Столько энергии выделяется при синтезе 2г					2He3 по схеме 1H2+1H1 =
3		1	3		2	) = 2,0141у.е., с =
2He ? m(к1H ) = 1,00782 у.е., m(2He				) = 3,01605у.е., m(1H
3·108м/с, NА = 6,02·10231/моль.(Ответ: 352·109Дж)
	е
5.80** При распаде γ-кванта с энергией 2,02МэВ возникли электрон и
л
позитрон. Найти их общую кинетическую энергию в момент возникновения.
Э(Ответ:1МэВ)
5.81** Определить наименьшую энергию, необходимую для разделения ядра

6С12 на три одинаковые части.(Ответ: 7,26МэВ)

5.82** Кинетическая энергия α-частицы, вылетающей из ядра атома 88Ra226 при радиоактивном распаде, равна 4,78МэВ. Определить полную энергию выделившуюся при распаде.(Ответ: 4,87МэВ )

39

40

5.83** Найти самую длинноволновую линию К-серии характеристического рентгеновского спектра, если анод рентгеновской трубки изготовлен из платины. Постоянную экранирования принять равной 1.(Ответ: 2,05·10-11м)

5.84**При каком наименьшем напряжении на рентгеновской трубке начинают появляться линии серии К2 меди? Постоянная экранирования равна

1.(Ответ:8040В)

Приложение

1. Основные величины

АГНИ

Длина

метр

м

ка

м

Масса

килограмм

кг

кг

Время

секунда

с

с

Сила тока

ампер

А

А

Температура

кельвин

е

К

К

Сила света

кандела

т

кд

о

кд

Количество вещества

моль

моль

моль

и

2. Дополнительные единицы

л

б

Угол плоский

радиан

и

рад

—

Угол телесный

ср

—

стерадиан

б

3. Производные единицы

ая

Площадь

нн

квадратный метр

2

2

м

м

Объём

кубический метр

м3

м3

Период

секунда

с

с

Частота пе иодического

герц

Гц

с-1

процесса

ро

-1

-1

т

секунда в минус первой

с

с

Частота вращения

к

степени

Плотностье

кг/м3

м-3кг

килограмм на

л

кубический метр

м с-1

метр в секунду

м/с

Скорость

Э

метр на секунду в

м/с

2

м с

-2

Ускорение

квадрате

м кг с-2

Сила

ньютон

Н

Давление

паскаль

Па

м-1кг с-2

Работа, энергия,

джоуль

Дж

м2кг с-2