Глава 7. Квантово-оптические явления. Атомная физика

Эти задачи мы уже решили, ищи свой шифр
Предмет: Физика
Контрольная работа по учебному пособию С.Н. Кравченко, Г.В. Яборов
цена: 100 рублей одна задача

 

Задача 7.01
При освещении поверхности металла излучением с длиной волны l задерживающее напряжение для фотоэлектронов равно U. Работа выхода элек-тронов из металла равняется A, красная граница фотоэффекта l0. Определить неизвестную величину в табл.117.
Таблица 117
Шифр      l, мкм U, В А, эВ l0, мкм
1               0,25 ? 2,8 –
2               0,48 1,3 ? –
3               0,45 2,1 – ?
4               0,35 ? – 0,46
5               ? 1,4 – 0,29

Задача 7.02

Красная граница фотоэффекта для металла с работой выхода A соответствует длине волны l0. При освещении поверхности металла излучением с длиной волны l максимальная скорость фотоэлектронов равна v. Определить неизвестную величину в табл.118.
Таблица 118
Шифр        А, эВ l0,мкм l, мкм v, км/с
1                 – 0,41 ? 750
2                 2,5 – 0,27 ?
3                  – ? 0,29 400
4                  – 0,36 ? 1200
5                 ? – 0,14 1300

Задача 7.03
При падении излучения с длиной волны l на пластинку из металла с красной границей фотоэффекта l1 задерживающее напряжение для фото-электронов равнялось U1, а при падении на пластинку с красной границей l2 оно равнялось U2. Определить неизвестную величину в табл.119.
Таблица 119
Шифр         l, мкм l1, мкм U1, В l2, мкм U2, В
1                  ? 0,54 1,8 – –
2                 0,23 – – ? 3,8
3                 – ? 4,3 0,41 5,1
4                 – 0,35 1,8 0,45 ?
5                 0,24 0,47 ? – –

Задача 7.04

При освещении фотокатода площади S излучение с длиной волны l и плотностью потока энергии Ф ток насыщения в фотоэлементе равен I. Доля фотонов, выбивающих из фотокатода электроны, равна h. Определить неизвестную величину в табл.120.
Таблица 120
Шифр          l, мкм Ф, эрг/(с×см2) S, см2 I, мкА h
1                   0,43 230 ? 0,075 0,05
2                   ? 25 5,8 0,16 0,03
3                  0,27 ? 2,2 0,23 0,038
4                  0,43 75 2 0,15 ?
5                  0,15 130 4,3 ? 0,015

Задача 7.05
На поверхность фотокатода падает поток энергии электромагнитного излучения Ф. Длина волны падающего излучения l. Определенная доля h фотонов выбивает электроны из фотокатода. Ток насыщения равен I. Определить неизвестную величину в табл.121.
Таблица 121
Шифр       Ф, эрг/с l, мкм h I, мкА
1               115 0,48 0,04 ?
2              180 ? 0,015 0,064
3              290 0,13 ? 0,17
4              55 0,41 0,05 ?
5              ? 0,43 0,03 0,48

Задача 7.06
Источник монохроматического излучения с длиной волны l излучает одинаково по всем направлениям. Мощность излучения равна P. На площадку величиной S, поставленную на расстоянии l от источника перпендикулярно к лучам, падает в единицу времени n фотонов. Определить неизвестную величину в табл.122.
Таблица 122
Шифр         l, мкм Р, Вт S, см2 l, км n×106,с–1
1                ? 3 3,1 1,2 140
2               0,63 75 1,2 ? 85
3               0,36 ? 0,25 1,8 15
4               0,69 0,14 5 2,3 ?
5               0,55 5 ? 12 27

Задача 7.07
Модель абсолютно черного тела – полость с малым круглым отверстием диаметром d. Нагрев производится электрической спиралью, потребляющей ток I при напряжении U, причем некоторая доля энергии p рассеивается стенками полости. Равновесная температура излучения, исходящего из отверстия, равна T. Определить неизвестную величину в табл.123.
Таблица 123
Шифр       d, cм I, мА U, В р Т, К
1                0,45 105 ? 0,03 1860
2               ? 47 127 0,25 1200
3               1,8 150 110 0,2 ?
4               1,5 35 200 ? 870
5               2,3 ? 220 0,07 1120

Задача 7.08
Энергия, излучаемая через смотровое окошко печи за время t, равна W. Площадь окошка равна S, максимум в спектре излучения приходится на длину волны l. Определить неизвестную величину в табл.124.
Таблица 124
Шифр        t, с W, Дж S, см2 l, мкм
1                15 ? 4,2 1,9
2               5,7 450 6,5 ?
3               ? 1700 1,2 1,7
4              10 ? 5,5 1,6
5              40 1700 ? 2,2

Задача 7.09
Небольшая болванка с поверхностью S находится в печи с температурой стенок t1. При температуре болванки t2 результирующая энергия, получаемая ей в результате теплообмена излучением со стенками за единицу времени, равна W. Болванку можно считать серым телом с поглощательной способностью a. Определить неизвестную величину в табл.125.
Таблица 125
Шифр        S, см2 t1, 0С t2, 0C W, Вт a
1                 ? 1200 410 220 0,6
2                65 1700 ? 350 0,7
3                340 ? 230 3100 0,8
4               150 1100 380 ? 0,4
5               25 1400 120 560 ?

Задача 7.10
Температура поверхности котла равна t1, температура окружающей среды t2. Результирующая энергия, теряемая поверхностью котла в единицу времени за счет теплообмена излучением с окружающей средой, равна W. Величина поверхности котла S, коэффициент поглощения поверхности котла a. Определить неизвестную величину в табл.126.
Таблица 126
Шифр       t1, 0С t2, 0C а S, м2 W, кВт
1                242 –33 0,28 ? 5,8
2                150 ? 0,33 1,5 0,52
3                ? –20 0,15 8,9 2,4
4               157 –13 ? 2,5 1,8
5               105 27 0,45 6 ?

Задача 7.11
Звезда с температурой поверхности T имеет радиус Rз=k×Rс, где Rс– радиус Солнца. На расстоянии R=n×R0 от звезды, где R0 – радиус земной орбиты, через перпендикулярную лучам площадку S проходит поток энергии Ф. Можно считать, что звезда излучает как абсолютно черное тело. Определить неизвестную величину в табл.127.
Таблица 127
Шифр         n=R/R0 k=Rз/Rc T, K S, см2 Ф, Вт
1                  ? 21 7200 7,5 2,3
2                 25 ? 5900 1,5 0,035
3                 0,5 0,15 13500 20 ?
4                 12 530 ? 3,9 42
5                 72 260 3100 ? 30

Задача 7.12
Метеорит сферической формы вращается по круговой орбите радиуса R=n×R0, где R0 – радиус земной орбиты, вокруг звезды с температурой поверхности t и радиусом Rз=k×Rс, где Rс – радиус Солнца. Температура метеорита, принимаемого за серое тело, равно t1. Определить неизвестную величину в табл.128.
Таблица 128
Шифр       n=R/R0 k=R3/Rc t, 0C t1, 0C
1                2,4 1 5900 ?
2               15 ? 7500 220
3               ? 0,18 17000 –140
4               15 470 ? 630
5               85 250 2800 ?

Задача 7.13
В рентгеновской трубке с антикатодом из материала с атомным номером Z1 К-серия возбуждается при минимальном напряжении U1. Чтобы возбудить К-серию в трубке с антикатодом из материала с атомным номером Z2, потребовалось увеличить напряжение на величину DU. Определить неизвестную величину в табл.129.
Таблица 129
Шифр       Z1 U1, кВ Z2 DU, кВ
1                – ? 29 2,8
2                – 4,6 47 ?
3               39 – 48 ?
4               – ? 42 9,6
5               22 – 27 ?

Задача 7.14
При увеличении напряжения на рентгеновской трубке от U1 до U2 ин-тервал длин волн между Кa-линией и коротковолновой границей рентгенов-ского спектра увеличился в n раз. Антикатод трубки изготовлен из материала с атомным номером Z. Определить неизвестную величину в табл.130.
Таблица 130
Шифр       U1, кВ U2, кВ n Z
1                ? 27 1,6 42
2               11 ? 2,1 29
3               13 24 ? 22
4               16 ? 1,3 25
5               36 45 ? 46

Задача 7.15
Рентгеновское излучение с длиной волны l падает под малым углом скольжения q1 на отражательную дифракционную решетку с периодом d. Под углом q2 к плоскости решетки наблюдается максимум m-го порядка для отраженного излучения. Положительные m соответствуют случаю q2 меньше q1. Определить неизвестную величину в табл.131.
Таблица 131
Шифр        l, нм q1, град d, нм q2, град m
1                 0,47 40 17 ? 2
2                 0,072 ? 2,8 75 –3
3                 0,21 37 ? 28 1
4                 ? 55 6,3 35 3
5                 1,3 78 5,8 ? –1

Задача 7.16
Узкий пучок рентгеновского излучения длиной волны l падает на рассеи-вающее вещество. При этом отношения длин волн излучения, рассеянного под углами q1 и q2, равно l1/l2=n. Считать, что рассеяние происходит на сво-бодных электронах. Определить неизвестную величину в табл.132.
Таблица 132
Шифр       l, нм q1, град q2, град l1/l2=n
1              3,7 ? 22 1,18
2              ? 70 115 0,52
3             1,9 158 ? 2,6
4              ? 130 36 1,7
5              5 35 105 ?

Задача 7.17
При рассеянии рентгеновского излучения с длиной волны l на угол q кинетическая энергия электрона отдачи равна We, угол между падающим фо-тоном и направлением движения электрона отдачи равен a. Определить неизвестную величину в табл.133.
Таблица 133
Шифр       l, нм q, град We, МэВ a, град
1               60 0,33 – ?
2              130 – ? 0,14
3              20 ? – 0,17
4              37 0,15 ? –
5              ? 1,26 – 0,65

Задача 7.18
Рентгеновский фотон испытал комптоновское рассеяние на угол q. Перво-начальная энергия фотона W1 ,энергия после рассеяния W2 ,энергия электрона отдачи We. Определить неизвестную величину в табл.134.
Таблица 134
Шифр        q, град W1, МэВ W2, МэВ We, МэВ
1                – 120 ? 17
2                1,4 50 – ?
3                0,65 ? 770 –
4                3,6 – ? 22
5                ? 100 85 –

Задача 7.19
Пучок электронов с кинетической энергией W попадает в ускоряющее электрическое поле напряженностью Е. После того, как электроны прошли вдоль силовых линий поля расстояние l, их дебройлевская длина волны стала l. Определить неизвестную величину в табл.135.
Таблица 135
Шифр        W, МэВ Е, кВ/см l, см l, нм
1                 1,25 16 ? 0,63
2                0,17 28 15 ?
3                ? 0,8 38 3,7
4               0,65 12 17 ?
5               0,35 ? 21 1,2

Задача 7.20
Частица с зарядом q=Z×e (е – элементарный заряд) и массой покоя m=A×mp (mp – масса покоя протона), имевшая первоначально кинетическую энергию W, дополнительно ускоряется, проходя разность потенциалов U. После ускорения длина волны де Бройля этой частицы равна l. Определить неизвестную величину в табл.136.
Таблица 136
Шифр        Z A W, МэВ U, МВ l×105, м
1             1 2 ? 420 0,68
2             3 6 1800 630 ?
3            1 1 510 ? 0,91
4            3 4 950 ? 0,34
5            1 2 140 70 ?

Задача 7.21
Частица с зарядом q=Z×e (e – элементарный заряд) и массой m=A×mp (mp –масса покоя протона), движущаяся со скоростью v, попадает в однородное тормозящее электрическое поле с напряженностью Е и проходит вдоль его силовых линий расстояние l. После этого дебройлевская длина волны частицы оказывается равной l. Определить неизвестную величину в табл.137.
Таблица 137
Шифр        Z A v, км/с E, кВ/см l, см l, нм
1                 1 2 ? 0,25 1,5 1,9
2                 2 3 4300 23 5,1 ?
3                 6 12 470 0,5 2,8 ?
4                 1 1 2500 1,2 ? 0,28
5                 1 2 320 ? 3,1 0,96

Задача 7.22
Параллельный пучок электронов с энергией W падает нормально на диа-фрагму в виде узкой прямоугольной щели шириной b. На экране, отстоящем от щели на расстоянии l, ширина центрального дифракционного максимума равна DХ. Определить неизвестную величину в табл.138.
Таблица 138
Шифр         W, эВ b, мкм l, см DХ, мкм
1                 85 ? 55 40
2                290 2,5 52 ?
3                ? 5,5 62 37
4              12 9,2 48 ?
5              130 8 ? 28

Задача 7.23
Пучок частиц с зарядом q=Z×e (e – элементарный заряд) и массой m=A×mp (mp – масса покоя протона), ускоренных напряжением U ,падает на поверхность монокристалла с кубической решеткой, период которой равен а. Минимальное значение угла между направлением пучка и поверхностью кристалла, при котором наблюдается отражение пучка, равно q. Определить неизвестную величину в табл.139.
Таблица 139
Шифр      Z A U, В а, нм q, мин
1               3 6 ? 0,19 3,7
2              1 1 170 ? 8,1
3              1 2 590 0,38 ?
4              1 3 ? 0,25 15
5              2 4 250 0,32 ?

Задача 7.24
Пучок электронов с энергией W падает нормально на поверхность монокристалла. В направлении, составляющем угол a с нормалью к поверхности, наблюдается максимум отражения пучка порядка К. Межплоскостное расстояние, соответствующее этому отражению, равно d. Определить неизвестную величину в табл.140.
Таблица 140
Шифр       W, эВ a, град K d, нм
1                ? 75 3 0,26
2                140 55 5 ?
3                720 ? 7 0,21
4               170 48 4 ?
5               450 ? 6 0,22

Эти задачи мы уже решили, ищи свой шифр
Предмет: Физика
Контрольная работа по учебному пособию С.Н. Кравченко, Г.В. Яборов
цена: 100 рублей одна задача

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.