Элементы физики атомного ядра и ядерной физики 4 страница

4.46. На поверхность калия падают лучи с длиной волны 150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов.

4.47. «Красная граница» фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определить минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект.

4.48. Температура внутренней поверхности муфельной печи при открытом отверстии площадью 30 см² равна 1,3 кК. Принимая, что отверстие печи излучает как черное тело, определить, какая часть мощности рассеивается стенками, если потребляемая печью мощность составляет 1,5 кВт.

4.49. Черное тело находится при температуре = 3 кК. При остывании тела длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на = 8 мкм. Определить температуру , до которой тело охладилось.

4.50. Задерживающее напряжение для платиновой пластинки (работа выхода 6,3 эВ) составляет 3,7 В. При тех же условиях для другой пластинки задерживающее напряжение равно 3,5 В. Определить работу выхода электронов из этой пластинки.

4.51. Рентгеновские лучи ( 1 нм) рассеиваются электронами, которые можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны рентгеновских лучей в рассеянном пучке.

4.52. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол ? Энергия фотона до рассеяния 0,51 МэВ.

4.53. Фотон с длиной волны 15 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона 16 пм. Определить угол рассеяния.

4.54. В результате эффекта Комптона фотон с энергией 1,02 МэВ был рассеян на свободных электронах на угол = 150°. Определить энергию рассеянного фотона.

4.55. Определить энергетическую освещенность (облученность) зеркальной поверхности, если давление, производимое излучением, мкПа. Лучи падают нормально к поверхности.

4.56. Давление света длиной волны 400 нм, падающего нормально на черную поверхность, равно 2 нПа. Определить число N фотонов, падающих за время 10 с на площадь 1 мм² этой поверхности.

4.57. Температура внутренней поверхности муфельной печи при открытом отверстии площадью 30 см² равна 1,3 кК. Принимая, что отверстие печи излучает как черное тело, определить, какаячасть мощности рассеивается стенками, если потребляемая печью мощность составляет 1,5 кВт.

4.58. Черное тело находится при температуре =3 кК. При остывании тела длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на = 8 мкм. Определить температуру , до которой тело охладилось.

4.59. При освещении катода вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны = 310 нм фототок прекращается при некотором задерживающем напряжении. При увеличении длины волны на 25% задерживающее напряжение оказывается меньше на 0,8 В. Определить по этим экспериментальным данным постоянную Планка.

4.60. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности цинка (работа выхода A=4 эВ), при облучении излучением с длиной волны 2,47 пм.

4.61. Вычислить по теории Бора радиус второй боровской орбиты и скорость электрона на этой орбите для атома водорода.

4.62. Вычислить по теории Бора период Т обращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом п = 2.

4.63. Найти наибольшую и наименьшую длины волн в ультрафиолетовой серии водорода (серии Лаймана).

4.64. В однозарядном ионе гелия электрон перешел с третьего энергетического уровня на первый. Определить длину волны излучения, испущенного ионом гелия.

4.65. Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить кинетическую , потенциальную П и полную энергию Е энергии электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах.

4.66. Максимальная длина волны спектральной водородной линии серии Лаймана равна 0,12 мкм. Предполагая, что постоянная Ридберга неизвестна, определить максимальную длину волны линии серии Бальмера.

4.67. Используя теорию Бора для атома водорода определить:
1) радиус ближайшей к ядру орбиты (первый боровский радиус);
2) скорость движения электрона по этой орбите.

4.68. Используя теорию Бора, определить орбитальный магнитный момент электрона, движущегося по третьей орбите атома водорода.

4.69. Позитроний - атомоподобная система, состоящая из позитрона и электрона, вращающегося относительно общего центра масс. Применяя теорию Бора, определить минимальные размеры подобной системы.

4.70. Определить скорость v электрона по третьей орбите атома водорода.

4.71. Вычислить энергию ядерной реакции

.

Освобождается или поглощается энергия?

4.72. Вычислить энергию ядерной реакции

.

Освобождается или поглощается энергия?

4.73. Вычислить энергию ядерной реакции

.

Освобождается или поглощается энергия?

4.74. Вычислить энергию ядерной реакции

.

Освобождается или поглощается энергия?

4.75. Вычислить энергию ядерной реакции

.

Освобождается или поглощается энергия?

4.76. Определить, какая часть начального количества ядер радиоактивного изотопа распадается за время , равное двум периодам полураспада .

4.77. Определить период полураспада радиоактивного изотопа, если 5/8 начального количества ядер этого изотопа распалось за время 849с.

4.78. Период полураспада радиоактивного изотопа актиния Ас составляет 10 сут. Определить время, за которое распадется 1/3 начального количества ядер актиния.

4.79. Пользуясь таблицей Менделеева и правилами смещения, определить, в какой элемент превращается после трех и двух распадов.

4.80. Пользуясь таблицей Менделеева и правилами смещения, определить, в какой элемент превращается после шести и трех распадов.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Единицы СИТаблица 1

Величина	Единица
наименование	обозначение	размерность	наименование	обозначение
Основные единицы
Длина	l	L	метр	м
Масса	т	М	килограмм	кг
Время	t	T	секунда	с
Сила тока	I	I	ампер	А
Температура	Т	Q	кельвин	К
Количество вещества	n	N	моль	моль
Сила света	I	J	кандела	кд
Производные единицы
Скорость	v, u	LT–1	метр в секунду	м/с
Ускорение	a	LT–2	метр в секунду в квадрате	м/с2
Сила	F	LMT–2	ньютон	Н
Давление	p	L–1MT–2	паскаль	Па
Импульс	p	LMT–1	килограмм-метр в секунду	кг∙м/с
Энергия	W	L2MT–2	джоуль	Дж
Мощность	Р	L2MT–3	ватт	Вт
Момент инерции	J	L2M	килограмм-метр в квадрате	кг-м2
Момент силы	M	L2MT–2	ньютон-метр	Н м
Момент импульса	L	L2MT–1	килограмм-метр в квадрате в секунду	кг∙м2/с
Электрический заряд	Q	TI	кулон	Кл
Напряженность электрического поля	Е	LMT–3I–1	вольт на метр	В/м
Потенциал электрического поля	j	L2MT–3I–1	вольт	В
Электрическая емкость	С	L–2М–1Т4I2	фарад	Ф
Электрическое напряжение	U	L2MT–3I–1	вольт	В
Электрическое сопротивление	R	L2MT–3I–2	ом	Ом
Частота колебаний	n	T–1	герц	Гц
Круговая частота колебаний	w	T–1	секунда в минус первой степени	с–1
Магнитная индукция	B	МТ–2I–1	тесла	Тл
Магнитная постоянная	m0	LMT–2I–2	генри на метр	Гн/м
Электрическая постоянная	e0	L–3M–1T4I2	фарад на метр	Ф/м

Таблица 2