Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Волны де Бройля. Соотношение неопределенностей





Фотоэффект

1. Какой наименьшей скоростью теплового движения должны обладать свободные электроны в цезии (A = 1,9 эВ) для того, чтобы они смогли покинуть металл?

2. Определить наибольшую длину световой волны, при которой может иметь место фотоэффект для платины (A = 5,3 эВ).

3. Работа выхода фотоэлектрона из поверхности металла равна Дж. Найти длину волны лучей, освещающих пластину металла, если вырываемые электроны имеют скорость см/с.

4. Определить максимальную скорость электрона, вылетевшего из цезия при освещении цезия светом с длиной волны 400 нм.

5. Порог фотоэффекта для тантала составляет 297,4 нм. Какова работа выхода электрона в эВ?

6. Найти величину задерживающего потенциала для фотоэлектронов, испускаемых при освещении калия (A = 2,0 эВ) светом с длиной волны 330 нм.

7. Квант света с энергией 15 эВ выбивает электрон из атома водорода. С какой скоростью движется электрон вдали от ядра? Энергия ионизации атома водорода равна 13,6 эВ.

8. На поверхность лития (A = 2,4 эВ) падает монохроматический свет, длина волны которого равна 310 нм. Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить разность потенциалов не менее 1,7 В. Найти работу выхода электронов из лития.

9. Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением ультрафиолетовым светом платиновой пластины (A = 5,3 эВ), нужно приложить задерживающую разность потенциалов, равную 3,7 В. Если платиновую пластину заменить другой пластиной, то задерживающую разность потенциалов придется увеличить до 6 В. Определить работу выхода электронов с поверхности второй пластины.

10. При поочередном освещении поверхности некоторого металла светом с длинами волн 0,35 мкм и 0,54 мкм обнаружили, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются друг от друга в 2 раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла.

11. Определить постоянную Планка, если известно, что фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла светом с частотой Гц полностью задерживаются обратным потенциалом 6,6 В, а вырываемые светом с частотой Гц – потенциалом 16,5 В.

12. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 275 нм. Найти работу выхода электрона из металла и максимальную кинетическую энергию электронов, вырываемых из металла светом с длиной волны 180 нм.

13. Кванты света с энергией 4,9 эВ вырывают электроны из металла с работой выхода 4,5 эВ. Найти максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона.

14. При фотоэффекте с платиновой (A = 5,3 эВ) поверхности задерживающий потенциал оказался равным 0,8 В. Найти длину волны применяемого облучения и максимальную длину волны, при которой еще возможен фотоэффект.

15. Какую задерживающую разность потенциалов нужно приложить для того, чтобы задержать фотоэлектроны, испускаемые натрием, если его поверхность освещается светом с длиной волны см, а фотоэффект у натрия начинается с 680 нм?



Эффект Комптона

 

1. При эффекте Комптона энергия падающего фотона распределилась поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния равен π/2. Найти энергию рассеянного фотона.

2. Длина волны падающего кванта равна 0,003 нм. Какую энергию приобретает комптоновский электрон отдачи при рассеянии кванта под углом 60°?

3. Энергия рентгеновских лучей равна 0,6 МэВ. Найти энергию электрона отдачи, если известно, что длина волны рентгеновских лучей после комптоновского рассеяния изменилась на 20%.

4. Определить угол рассеяния фотона, испытавшего соударение со свободным электроном, если изменение длины волны при рассеянии равно см.

5. Фотон с энергией 0,4 МэВ рассеялся под углом 90° на свободном электроне. Найти энергию рассеянного фотона.

6. Найти максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии на: 1) свободных электронах; 2) свободных протонах.

7. При комптоновском рассеянии рассеянный квант отлетел под углом 60° от первоначального направления движения, а электрон отдачи описал окружность с радиусом 1,5 см в магнитном поле с напряженностью А/м. Найти длину волны налетающего кванта.

8. Рентгеновские лучи с длиной волны 70,8 пм рассеиваются парафином. Найти длину волны рентгеновских лучей, рассеянных в направлении: 1) 90°; 2) 180°.

9. При эффекте Комптона энергия падающего фотона распределилась поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния равен 90°. Найти импульс рассеянного фотона.

10. Чему равно отношение максимальных комптоновских изменений длин волн при рассеянии фотонов на свободных электронах и на ядрах атомов водорода?

11. Фотон с длиной волны 0,005 нм рассеивается на угол 90°. Определить импульс электрона отдачи.

12. Угол рассеяния фотона равен 90°. Угол отдачи электрона равен 30°. Найти энергию падающего фотона.

13. При эффекте Комптона рассеянный квант отклонился на угол 60° от первоначального направления движения, а электрон отдачи описал в магнитном поле окружность радиусом 1,5 см. Напряженность магнитного поля А/м. Найти длину волны падающего кванта.

14. Найти величину комптоновского смещения и угол, под которым рассеялся фотон, если известно, что первоначальная длина волны фотона равна 0,003 нм, а скорость электрона отдачи равна 0,6c, где c - скорость света.

15. Длина волны падающего кванта равна 3 пм. Какую энергию приобретает комптоновский электрон отдачи при рассеянии кванта на угол 90°?

Волны де Бройля. Соотношение неопределенностей

1. -частица движется по окружности радиусом 0,83 см в однородном магнитном поле, напряженность которого А/м. Найти длину волны де Бройля для этой частицы.

2. Электрон прошел ускоряющую разность потенциалов, равную 51 В. Найти длину волны де Бройля.

3. Найти длину волны де Бройля для атома водорода, движущегося при температуре с наиболее вероятной скоростью.

4. Кинетическая энергия электрона в атоме водорода составляет величину порядка 10 эВ. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальные линейные размеры атома.

5. Найти длину волны де Бройля для электрона, летящего со скоростью м/с и для шарика массой 1 г, движущегося со скоростью 1 м/c.

6. Электрон движется внутри сферы с диаметром 0,1 нм. Оценить с помощью соотношения неопределенностей кинетическую энергию электрона.

7. Найти длину волны де Бройля для электрона с кинетической энергией 1 МэВ

8. Неопределенность координаты движущейся частицы равна дебройлевской длине волны. Чему равна относительная неопределенность импульса этой частицы?

9. Движущийся электрон локализован в области с линейными размерами порядка см. Найти неопределенность его скорости.

10. Пылинка с массой г находится в области с линейными размерами см. Проявляет ли такая пылинка при движении волновые свойства? Почему? Докажите.

11. Чему равна относительная неопределенность импульса частицы, если неопределенность ее координаты равна дебройлевской длине волны этой частицы?

12. Ядро атома гелия движется по окружности с радиусом 0,83 см в однородном магнитном поле с магнитной индукцией Тл. Найти длину волны де Бройля для ядра атома гелия.

13. Возможно ли обнаружить волновые свойства тела с массой 1 г движущегося со скоростью 1 см/с? Почему? Докажите.

14. Почему в атомных ядрах нет электронов? Размер ядра порядка м. Указание: используя соотношение неопределенностей, определить неопределенность скорости электрона и сравнить ее с величиной скорости света

15. Найти длину волны де Бройля для атома водорода, движущегося со средней квадратичной скоростью при температуре .

Тепловое излучение

1. Имеются два абсолютно черных тела. Температура одного из них 2500 К. Найти температуру другого тела, если длина волны, отвечающая максимуму его излучательной способности на 0,5 мкм больше длины волны соответствующей максимуму излучательной способности первого тела.

2. Какое количество энергии излучает Солнце в 1 минуту? Температуру поверхности Солнца считать равной 5800 К. Солнце считать абсолютно черным телом.

3. Температура абсолютно черного тела увеличилась в два раза, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучения, уменьшилась на 600 нм. Найти начальную и конечную температуры тела.

4. Найти максимальное значение излучательной способности абсолютно черного тела, если температура тела равна 1000 К.

5. Мощность излучения абсолютно черного тела равно 34 кВт. Найти температуру этого тела, если известно, что поверхность его равна 0,6 м2.

6. Раскаленная металлическая поверхность площадью 10 см2 излучает в 1 минуту 40 кДж. Найти 1) каково было бы излучение этой поверхности, если бы оно было бы абсолютно черным телом? 2) каково отношение энергетических светимостей этой поверхности и абсолютно черного тела при данной температуре?

7. Максимальное значение спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела равно 130 кВт/м3. Найти температуру абсолютно черного тела.

8. Поверхность тела нагрета до 1000 К. Затем одна половина этой поверхности нагревается на 100 К, другая охлаждается на 100К. Во сколько раз изменится энергетическая светимость поверхности этого тела? Тело считать абсолютно черным.

9. На какую длину волны приходится максимум излучения при взрыве атомной бомбы (температура около 107 К)? Излучение считать близким к излучению абсолютно черного тела.

10. Солнечная постоянная, т.е. количество идущей от Солнца энергии, приходящееся на единицу площади земной поверхности равна 1,35 кДж/(м2·с). Принимая, что Солнце излучает как абсолютно черное тело, найти температуру Солнца.

11. Излучение Солнца близко к своему составу к излучению абсолютно чёрного тела, для которого максимум испускательной способности приходится на длину волны 0,48 мкм. Найти массу, теряемую Солнцем в одну секунду за счёт излучения.

12. Максимум спектральной плотности излучательной способности звезды Арктур приходится на длину волны 580 нм. Принимая, что звезда излучает как абсолютно чёрное тело, найти температуру поверхности звезды.

13. Температура абсолютно чёрного тела изменилась при нагревании от 1000 К до 3000 К. Во сколько раз и как изменилась его энергетическая светимость?

14. С поверхности сажи площадью 2 см2 при температуре 400 К за время 5 минут излучается энергия 83 Дж. Найти коэффициент чёрноты сажи.

15. Муфельная печь потребляет мощность 1 кВт. Температура её внутренней поверхности при открытом отверстии площадью 25 см2 равна 1200 К. Считая, что отверстие печи излучает как абсолютно чётное тело, найти, какая часть мощности рассеивается стенками.

Теория Бора

1. Вычислить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме с третьего энергетического уровня на первый. Определить потенциальную, кинетическую и полную энергии электрона, находящегося на первой орбите атома водорода.

2. Найти наибольшую и наименьшую длины волн в первой инфракрасной серии спектра водорода (серии Пашена).

3. Фотон с энергией 16,5 эВ выбил электрон из невозбуждённого атома водорода. Какую скорость будет иметь электрон вдали от атома?

4. Какую наименьшую скорость должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов появились все линии всех серий спектра водорода?

5. Вычислить радиусы второй и третьей орбит в атоме водорода.

6. Определить длину волны, которую испускает ион гелия He+ при переходе его электрона со второго энергетического уровня на первый.

7. В каких пределах должны лежать длины волн монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света наблюдались три спектральные линии? Найти длины волн этих линий.

8. На сколько отличаются первые потенциалы возбуждения однократно ионизированного гелия и атома водорода?

9. На сколько изменилась полная энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны 486 нм?

10. На дифракционную решётку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной атомарным водородом. Постоянная решётки равна 5·10-4 см. Какому переходу электрона соответствует спектральная линия, наблюдаемая при помощи этой решётки в спектре пятого порядка под углом 41°?

11. С какой минимальной кинетической энергией должен двигаться атом водорода, чтобы при неупругом лобовом соударении с другим, покоящимся, атомом водорода один из них испустил фотон? До соударения оба атома находятся в основном состоянии.

12. Покоящийся атом водорода испустил фотон, соответствующий головной линии серии Лаймана. Какую скорость приобрёл атом?

13. Вычислить магнитный момент электрона, находящегося на первой боровской орбите, а также отношение магнитного момента к механическому.

14. Определить массы фотонов, соответствующих головным линиям серий Лаймана, Бальмера, Пашена.

15. Найти радиус первой боровской электронной орбиты для Li++ и скорость электрона на ней.

Уравнение Шредингера. Многоэлектронные атомы

1. Частица находится в потенциальном ящике. Вычислить вероятность найти частицу в первом возбужденном состоянии в первой трети ящика.

2. Электрон находится в потенциальном ящике шириной 0,6 нм. Определить наименьшую разность энергетических уровней электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах.

3. Волновая функция, описывающая основное состояние электрона в атоме водорода, имеет вид , где боровский радиус. Определить расстояние, на котором плотность вероятности нахождения электрона максимальна.

4. Частица массой 3·10-23 г помещена в потенциальный ящик шириной 30 см. Будет ли спектр этой частицы дискретным? Почему?

5. Частица находится в пятом возбужденном состоянии в потенциальном ящике шириной . Определить, в каких точках интервала плотность вероятности нахождения частицы максимальна.

6. Какое максимальное число s-электронов может находиться в электронном M-слое атома?

7. Найти число электронов в атоме, у которого в основном состоянии заполнены K, L-слои, 3s-оболочка полностью, а 3p-оболочка - на три четверти. Что это за атом?

8. Написать формулу электронного строения атома серы S.

9. Заполненный электронный слой характеризуется квантовым числом n=5. Указать число электронов в этом слое, которое имеют одинаковые квантовые числа ms = –1/2 и m=0.

10. Используя принцип Паули, определить, какое максимальное число электронов в атоме могут иметь одинаковые квантовые числа n, l, m.

11. Найти число электронов в атоме, у которого в основном состоянии заполнены K, L, M-слои и 4s, 4p-оболочки полностью, а 4d-оболочка – на четверть. Что это за атом?

12. Написать формулу электронного строения атома кремния Si. Написать формулу электронного строения атома фосфора P.

13. Какое максимальное число p-электронов может находиться в M-слое атома?

14. Используя принцип Паули, указать, какое максимальное число электронов в атоме могут иметь одинаковое квантовое число n.

15. Написать формулу электронного строения атома хлора Cl. Написать формулу электронного строения атома кальция Ca.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.