Внешний фотоэффект и эффект Комптона

14. Работа выхода электрона для никеля = 4,84 эВ. Определить длину волны, соответствующую красной границе фотоэффекта.

15. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из медного электрода, освещаемого излучением с длиной волны l = 250 нм. Работа выхода электрона для меди = 4,17 эВ.

16. Определить импульс фотона с энергией Дж, если скорость света м/с.

17.Фотон с длиной волны l = 0,07 нм рассеивается на свободном покоящемся электроне под углом q = p/2.Определить долю энергии, потерянной фотоном, и скорость электрона, полученную в результате рассеяния фотона.

Энергетический спектр атома водорода

18. Определить минимальную частоту излучения, необходимую для ионизации атома водорода в первом возбужденном состоянии.

19. Определить длину волны фотона, излучаемого атомом водорода при переходе с первого возбужденного уровня в основное состояние

а) без учета отдачи атома,

б) с учетом отдачи атома.

Соотношение неопределенностей

20. Найти волновые функции стационарных состояний свободной частицы массой m.

21. Определить длину волны де Бройля для стационарного состояния свободной частицы массой m с энергией E.

22. Используя соотношение неопределенностей, оценить энергию основного состояния электрона в бесконечно глубокой потенциальной яме шириной d= см. Сравнить полученное значение с энергией основного состояния атома водорода.

23. Используя соотношение неопределенностей, оценить кинетическую энергию нуклона в ядре радиусом r= см.

24. Пучок электронов, летящих со скоростью V=10 м/с вдоль оси z, проходит через щель шириной b=0,1 мм в экране, расположенном перпендикулярно оси z. Определить ширину Dx центрального дифракционного максимума, наблюдаемого на расстоянии L=1 м от экрана. Щель расположена параллельно оси y.

Дополнительные задачи

1.Определить, при каких постоянных А, a и b функция есть решение волнового уравнения

.

2. Определить, при каких постоянных А, a и b функция , где i= - мнимая единица, есть решение волнового уравнения, приведенного в задаче №1.

3. Найти фазовую скорость и волновой вектор плоской монохроматической волны , где A, k, w и - постоянные, длина волны м и период колебаний .

4. Определить амплитуду колебаний молекул воздуха для звука интенсивности I=10 Вт/м (порог болевых ощущений человека), если плотность воздуха r=1,3 кг/м , частота звука n=10 Гц и скорость звука в воздуха V=330 м/с.

5. Определить амплитуду колебаний молекул воздуха для звука интенсивности I=10 Вт/м (порог слышимости человека) и сравнить полученную амплитуду с характерным размером молекул воздуха, используя параметры задачи №4.

6. При какой интенсивности звуковая волна создает в воде амплитуду давления Р=100 Па, если скорость звука в воде V=1500 м/с и плотность воды r=1 г/см ?

7. Какую максимальную долю энергии звуковой волны можно передать через границу раздела воздух–вода, если удельный акустический импеданс для воды , а для воздуха ?

8. Оценить давление лазерного пучка мощностью P= Вт на металлическую поверхность при его полном отражении в случае нормального падения, если площадь поперечного сечения пучка d=1 мм и скорость света в вакууме м/с.

9. Две плоские монохроматические волны и распространяются навстречу друг другу. Определить максимальную и минимальную амплитуды колебаний, а также расстояние между соседними максимумами.

10. В каком случае кольца Ньютона видны более отчетливо: в отраженном или проходящем свете?

11. Определить число лепестков в диаграмме направленности излучающей системы из двух источников сферических монохроматических волн одинаковой мощности, если длины волн излучений одинаковы и равны l, расстояние между источниками d = l и источники сдвинуты по фазе на .

12. Оценить максимальную разность хода, при которой возможно наблюдение интерференции квазимонохроматического света со средней длиной волны и спектральной шириной .

13. При каких условиях интенсивность двух электромагнитных волн при их перекрывании в пространстве равна сумме интенсивностей этих волн?

14. Плоская монохроматическая волна с длиной волны l падает под углом q на плоский непрозрачный экран с двумя параллельными щелями. Определить углы наблюдения, для которых в дальней зоне дифракции будут максимумы интенсивности, если расстояние между щелями равно d.

15. Прозрачный диск из стекла с показателем преломления n закрывает для точки наблюдения P первую зону Френеля. Определить минимальную толщину диска, при которой интенсивность света в точке наблюдения P достигает максимума. Показатель преломления воздуха , длина волны света в воздухе l.

16. Непрозрачный экран в форме полудиска закрывает половину первой зоны Френеля. Определить интенсивность света в точке наблюдения P, если в отсутствие экрана интенсивность света в этой точке .

17. Как согласовать с законом сохранения энергии тот факт, что увеличение отверстия в экране может привести к уменьшению интенсивности прошедшего света в точке наблюдения? Ведь при увеличении отверстия мощность светового потока, проходящего через отверстие, возрастает.

18. Определить, при каких параметрах дифракционной решетки интенсивность света для m–го главного максимума равна нулю.

19. Как изменится распределение интенсивности света, прошедшего через дифракционную решетку, если число щелей решетки увеличить в два раза? Свет падает нормально к плоскости решетки.

20. Оценить максимальное число наблюдаемых интерференционных полос при освещении плоского экрана с двумя одинаковыми параллельными щелями нормально падающим квазимонохроматическим светом.

21. До какого потенциала j можно зарядить алюминиевый шарик (j (¥) = 0), если его облучать излучением с длиной волны l = 200 нм? Работа выхода электрона для алюминия = 3,7 эВ.

22. Определить максимальное изменение длины волны при рассеивании фотона на покоящемся свободном электроне. Оценить минимальную разрешающую способность спектрального прибора, необходимую для наблюдения эффекта Комптона при использовании излучения с длиной волны l=0,6 мкм.

23. Разреженные пары ртути бомбардируются пучком электронов с энергией =4,88 эВ. Определить минимальную длину волны излучения паров ртути, если считать, что при столкновениях вся кинетическая энергия электронов передается атомам ртути.

24. Определить энергии стационарных состояний частицы массы m в бесконечно глубокой прямоугольной потенциальной яме шириной L. Чему равно среднее значение импульса частицы в стационарном состоянии? Оценить силу давления, которую оказывает частица на стенки ямы в основном состоянии.