Приклад тестового завдання

1. Випромінювальна здатність – це фізична величина, яка дорівнює

1) променистій енергії, що проходить через деяку поверхню за одиницю часу, і яка оцінюється за зоровим відчуттям;

2) потужності випромінювання з одиниці площі в інтервалі частот одиничної ширини;

3) повній потужності теплового випромінювання з одиниці площі поверхні в усьому інтервалі частот;

4) світловому потоку, що падає на одиницю площі поверхні.

2. Який з виразів визначає умову дифракційного максимуму на щілині?

1) dsinφ = ± kl; 2) аsinφ = (2k + 1) ; 3) Δ = ± kl; 4) Δ = ± (2 k+1 ) .

3. Яка з формул є записом закону Стефана-Больцмана для «сірого» тіла?

1) l_max = ; 2) R_е =sT⁴; 3) r_lmaх = в₂T⁵; 4) R_е =аsT⁴.

4. Який з наведених виразів є математичним записом закону освітленості?

1) hv = A+ ; 2) Е = cos a; 3) tq і_Б = ; 4) I = I₀ cos² φ.

5. Тепловим випромінюванням називається явище

1) накладання двох або кількох когерентних хвиль, внаслідок якого утворюються сталі в просторі зони підвищеної або послабленої інтенсивності світла;

2) відхилення світлових променів від прямолінійного поширення при проходженні світла через перешкоди, розміри яких невеликі порівняно з довжиною світла;

3) явище звільнення електронів від зв’язків з атомами речовини під дією світла;

4) електромагнітне випромінювання, що обумовлене тепловим рухом атомів та молекул.

6. За яким виразом визначається енергія зв’язку нуклонів у ядрі?

1) (1 + r); 2) ; 3) ; 4) Dm c² .

7. Яка з наведених формул виражає правило частот Бора ?

1) hv = Е_n – Е_m; 2) ; 3) N = N₀ е^-lt; 4) l = .

8. Які особливості будови діелектриків з точки зору зонної теорії твердого тіла?

1) відсутність забороненої зони, часткове заповнення валентної зони або перекривання зони провідності і валентної зони;

2) наявність у забороненій зоні енергетичних підрівнів поблизу зони провідності;

3) наявність у забороненій зоні енергетичних підрівнів поблизу валентної зони;

4) валентна зона заповнена, ширина забороненої зони більша 3 еВ.

9. За яким законом змінюється власна провідність напівпровідників при зміні температури?

1) ; 2) ; 3) ; 4) .

10. Які напівпровідники називають напівпровідниками n-типу?

1) напівпровідники з акцепторною домішкою;

2) напівпровідники з донорною домішкою;

3) хімічно чисті напівпровідники при Т=0;

4) хімічно чисті напівпровідники при Т> 0.

11. Температура абсолютно чорного тіла 1000 К. Знайти потужність теплового випромінювання, якщо площа випромінювальної поверхні дорівнює 600 см².

1) 34 кВт; 2) 34 Вт; 3) 3,4 кВт; 4) 40 Вт.

12. Атоми ртуті при бомбардуванні електронами переходять в збуджений стан, якщо енергія електронів дорівнює або перевищує 4,9 еВ. Знайти довжину хвилі світла, що випускається атомом ртуті при переході із збудженого стану в нормальний.

1) 25× 10^{-7 м; 2) 2,5}× 10^{-7 м; 3) 3,5}× 10^{-7 м; 4) 3,5}× 10^{-9 м.}

Контрольна робота № 5

1. На поверхню води падають червоні промені з довжиною хвилі 0,7 мкм. Визначити довжину хвилі цих променів у воді, якщо показник заломлення води дорівнює 1,33. (0,530 мкм)

2. Довжина хвилі жовтого світла у вакуумі 589 нм. Яка частота коливань такої хвилі? ( 5,1ּ10¹⁴ Гц)3. Водолаз визначив кут заломлення променя у воді, який дорівнював 32˚. Під яким кутом до поверхні води падало світло? Показник заломлення води дорівнює 1,33. (45˚)

4. На скільки змінюється довжина хвилі червоного світла під час перехо-ду з вакууму в скло, якщо показник заломлення скла 1,5, а частота, що відпо-відає цій довжині хвилі, дорівнює 4ּ10¹⁴ Гц ? ( 250нм)

5. Яка довжина світлової хвилі в повітрі, якщо її довжина у воді 435 нм? Який колір світла відповідає цій довжині електромагнітної хвилі? Показник заломлення води 1,33. (0,580 мкм, жовтий)

6. Точкове ізотропне джерело світла випромінює в усіх напрямках потік 1257 лм. Чому дорівнює сила світла цього джерела? (100 кд)

7. Визначити повний світловий потік, що дає точкове джерело світла, якщо на відстані 2 м від нього освітленість становить 15 лк. (754 лм)

8. Точкове ізотропне джерело світла розміщене над центром круглого стола на висоті 1 м. Сила світла джерела становить 50 кд, радіус стола 0,5 м. Визначити освітленість: а) в центрі стола; б) на краю стола. (50 лк; 27 лк)

9. Як зміниться освітленість в центрі екрана, якщо по інший бік джерела світла на тій же відстані розташувати плоске дзеркало? Площини дзеркала і екрана паралельні. Коефіцієнт відбивання дзеркала взяти рівним 1. (1,1)

10. Освітленість аркуша паперу, що знаходиться на столі на відстані 3 м від лампи силою світла в 300 кд, дорівнює 30 лк. Знайти світловий потік, який падає на папір розміром 0,2 х 0,15 м, якщо освітленість у всіх його точках однакова. Під яким кутом падають промені на поверхню паперу? (9 лм; 25,8⁰)

11. При розташуванні лампи силою світла 40 кд на відстані 1м від фото-знімка при його друкуванні експозиція становить 2 с. Якою повинна бути експозиція при лампі в 30 кд, якщо вона знаходиться на відстані 75 см від знімка? Вважати, що загальна кількість енергії, яку одержує фотознімок, в обох випадках однакова. (1,5 с)

12. Сторона квадратного кадрового вікна кіноапарата 1,2 см, а сторона квадратного екрана 2,4 м. Освітленість екрана повинна бути не меншою 4 лк. Яка при цьому мінімальна освітленість кадрового вікна кіноапарата? (1,6 лк)

13. У скільки разів освітленість горизонтальної поверхні при знаходженні Сонця під кутом 60⁰ над горизонтом більша від освітленості вертикальної поверхні? (в 1,7 раза)

14. На листок паперу розміром 20 х 30 см нормально до поверхні падає світловий потік 120 лм. Визначити освітленість листка. (2×10³ лк)

15. Світло від електричної лампочки в 200 кд, що падає під кутом 45⁰ на робоче місце, створює освітленість 141 лк. Визначити відстань від лампочки до робочого місця. (1 м)

16. Два промені світла проходять однакову відстань в 10 см: один у повітрі, а другий – у склі. Знайти оптичну різницю ходу цих променів. Показник заломлення скла взяти рівним 1,5. (5 см) 17. На мильну плівку з показником заломлення 1,33 падає нормально до її поверхні біле світло. При якій найменшій товщині плівки у відбитому світлі вона буде здаватися зеленою (λ = 550 нм) ? (0,1 мкм)

18. На мильну плівку з показником заломлення 1,3 нормально падає біле світло. При якій мінімальній товщині плівки промені з довжиною хвилі 520 нм будуть мати мінімальну інтенсивність в результаті інтерференції? Спостереження ведеться у відбитих променях. (0,2 мкм) 19. На плівку з показником заломлення 1,33 падає біле світло під кутом 45˚. При якій найменшій товщині плівки відбиті промені будуть забарвлені у жовтий колір (λ = 600 нм)? (133 нм)

20. На плівку (n= 1,33) падає біле світло під кутом 30⁰ до неї. При якій найменшій товщині плівки вона буде здаватися червоною (l = 700 нм), якщо спостереження ведеться у прохідному світлі. (347 нм) 21. Пучок паралельних променів з довжиною хвилі 0,48 мкм падає під кутом 30˚ на плівку з показником заломлення 1,33. Визначити найменшу товщину плівки, якщо відбиті промені ослаблені інтерференцією. (0,1 мкм)

22. На мильну плівку з показником заломлення 1,3 нормально падає біле світло. При якій мінімальній товщині плівки промені з довжиною хвилі

520 нм, що пройшли крізь неї, будуть мати максимальну інтенсивність в результаті інтерференції? (0,2 мкм)

23. На поверхню скляного об’єктива (n = 1,5) нанесено тонку плівку з показником заломлення, рівним 1,2 (“просвітлююча” плівка). При якій найменшій товщині плівки відбите світло із довжиною хвилі 550 нм буде максимально послабленим? (0,15 мкм)

24. Відстань між двома когерентними джерелами світла 3 см. Джерела розташовані на відстані 50 м від екрана. Відстань між сусідніми інтерференційними смугами на екрані 1 мм. Визначити довжину хвилі світла джерел. (6×10^{-7 м)}

25. Два точкових когерентних джерела світла з довжиною хвилі 620 нм розташовані на відстані 5 м від екрана. Знайти відстань між сусідніми інтерференційними максимумами, якщо відстань між джерелами дорівнює

4 мм. (775 мкм)

26. Відстань між двома когерентними джерелами світла становить 3 см. Джерела знаходяться на відстані 50 м від екрана. Знайти відстань між сусідніми інтерференційними смугами на екрані. Довжину хвилі світла джерела взяти рівною 0,6 мкм. (1 мм)

27. Установка для одержання кілець Ньютона освітлюється монохрома-тичним світлом. Відстань між п’ятим та двадцять п’ятим світлими кільцями становить 9 мм. Радіус кривизни лінзи 15 м. Знайти довжину хвилі монохрома-тичного світла, якщо воно падає на установку нормально, а спостереження ведеться у відбитому світлі. (0,675 мкм)

28. Відстань між першим та другим темними кільцями Ньютона при спостереженні їх у відбитому світлі становить 0,6 мм. Визначити відстань між дев’ятим і десятим кільцями у відбитих променях. (0,235 мм)

29. Відстань між п’ятим та двадцять п’ятим світлими кільцями 9 мм. Радіус кривизни лінзи 18 м. Знайти довжину хвилі монохроматичного світла, яке падає на установку по нормалі, а спостереження ведеться у відбитих променях. (562 нм)

30.Установка для одержання кілець Ньютона освітлюється монохрома-тичним світлом. Радіуси сусідніх світлих кілець у прохідному світлі дорівню-ють відповідно 4 і 4,38 мм. Радіус кривизни лінзи 6,4 м. Знайти порядкові номера кілець та довжину хвилі падаючого світла. (5, 6, 0,5 мкм)

31. На дифракційну гратку з періодом 2,7 мкм нормально падає світло з довжиною хвилі 600 нм. Який найбільший порядок максимуму можна спостерігати на екрані? (4)

32. Знайти найбільший порядок спектра для жовтої лінії натрію з довжиною хвилі 589 нм, якщо період дифракційної гратки дорівнює 2 мкм. (3) 33. За допомогою дифракційної гратки з періодом 20 мкм дістали дифракційний спектр першого порядку на відстані 2,43 см від центрального. Визначити довжину світлової хвилі, якщо відстань від гратки до екрана 1м.

(486 нм)

34. На дифракційну гратку нормально падає пучок світла від розрядної трубки, наповненої гелієм. На яку лінію у спектрі третього порядку накладається червона лінія гелію (λ= 670 нм) спектра другого порядку?(447 нм) 35. При опроміненні дифракційної гратки білим світлом спектри третього та четвертого порядків частково перекриваються. На яку довжину хвилі у спектрі третього порядку накладається хвиля з довжиною 420 нм спектра четвертого порядку? (560 нм)

36. Дифракційну гратку, яка має 500 штрихів на 1 мм, опромінюють білим світлом. Визначити довжину хвилі у дифракційному спектрі 4-го порядку, яка накладається на довжину хвилі 750 нм у спектрі 3-го порядку.

(562,5 нм)

37. На дифракційну гратку, яка має 500 штрихів на 1 см, нормально падає світло з довжиною хвилі 590 нм. Знайти кут між напрямами на максимуми першого і другого порядків. (1˚41΄)

38. Період дифракційної гратки дорівнює 3 мкм. Знайти загальну кіль-кість дифракційних максимумів, які можна спостерігати за допомогою цієї гратки при опроміненні її світлом з довжиною хвилі 650 нм. Світло падає по нормалі до гратки. (9)

39. Дифракційна гратка опромінюється монохроматичним світлом з дов-жиною хвилі 620 нм. Знайти період цієї гратки, якщо на екрані, розташованому на відстані 60 см від неї, відстань між максимумами першого порядку дорівнює 1,48 мм. Світло падає по нормалі до гратки. (50 мкм)

40. На дифракційну гратку, яка має 45 штрихів на 1 мм, падає по нормалі монохроматичне світло. Знайти довжину хвилі цього світла, якщо кут між напрямами на другий і третій дифракційні максимуми становить 1,6˚. (620 нм)

41. На вузьку щілину нормально падає монохроматичне світло. Четвертий дифракційний мінімум спостерігається під кутом 2˚12΄. Визначити, скільки довжин хвиль вкладається на щілині. (104)

42. На щілину шириною 2λ нормально падає монохроматичне світло з довжиною хвилі λ. Під яким кутом спостерігається максимум першого порядку? (30˚) 43. Вузька щілина освітлюється монохроматичним світлом, що падає по нормалі. Кут дифракції світла, під яким спостерігається друга світла смуга, дорівнює 1˚. Виразити ширину щілини у довжинах хвиль. (143 λ)

44. Кристал деякого матеріалу освітлюється монохроматичними рент-генівськими променями з довжиною хвилі 76 пм. Під яким кутом до поверхні кристалу спостерігається максимум другого порядку, якщо відстань між атомними площинами кристалу 0,2 нм? (27˚ 24΄)

45. На грань кристалу кам’яної солі падає паралельний пучок рентгенівського випромінювання. Відстань між атомними площинами солі становить 280 пм. Під кутом 60˚ до атомної площини спостерігається дифракційний максимум першого порядку. Визначити довжину хвилі рентгенівського випромінювання. ( 485 пм)

46. Чому дорівнює показник заломлення скла, якщо відбитий від нього промінь максимально поляризований при куті заломлення 30˚? (1,73)

47. При падінні променя на деяку поверхню під кутом 60˚, відбитий промінь максимально поляризований. Визначити кут заломлення. (30˚)

48. Граничний кут повного внутрішнього відбивання для деякої рідини дорівнює 49˚. Визначити кут повної поляризації. (53˚)

49. При переході променя із скла з показником заломлення 1,6 у воду

(n =1,33) граничний кут повного внутрішнього відбивання дорівнює 60˚. Під яким кутом повинен падати на поверхню скла промінь, що йде з води, щоб відбитий промінь був повністю поляризованим? (49˚)

50. Кут заломлення променя в рідині дорівнює 35˚. Визначити показник заломлення рідини, якщо відомо, що відбитий промінь максимально поляризований. (1,43)

51. Промінь світла падає на межу поділу двох середовищ під кутом 30˚. Показник заломлення першого середовища 2,4. Визначити показник заломлення другого середовища, якщо відбитий промінь при цьому повністю поляризований. (1,386)

52. Паралельний пучок світла переходить із гліцерину з показником заломлення 1,47 у скло з показником заломлення 1,6 так, що пучок, відбитий від межі розподілу цих середовищ, виявився максимально поляризованим. Визначити кут між падаючим та заломленим променем. (175⁰)

53. Пучок світла розповсюджується у скляній посудині з кедровою олією, показник заломлення якої дорівнює 1,516, і відбивається від дна посудини. При якому куті падіння відбитий промінь буде максимально поляризованим? Показник заломлення скла взяти рівним 1,5. (44˚ 41΄)

54. Під яким кутом до горизонту повинно знаходитись Сонце, щоб його промені, відбиті від поверхні озера, були б максимально поляризовані? (37˚)

55. Промінь світла проходить через рідину, налиту в скляну посудину, і відбивається від дна. Відбитий промінь максимально поляризований при падінні його на дно посудини під кутом 42˚37΄. Знайти показник заломлення рідини, якщо показник заломлення скла 1,5. (1,63)

56. Знайти кут між головними площинами поляризатора і аналізатора, якщо інтенсивність природного світла, що проходить через поляризатор і аналізатор, зменшується у 8 разів. Поглинанням світла знехтувати. (60˚)

57.Чому дорівнює кут між головними площинами аналізатора і поляри-затора, якщо інтенсивність природного світла, що пройшло через поляризатор і аналізатор, зменшилась у 4 рази? Поглинанням світла знехтувати. (45˚)

58. У скільки разів зменшиться інтенсивність природного світла, що пройшло через поляризатор і аналізатор, якщо кут між їх головними площинами становить 30˚? Поглинанням знехтувати. (у 2,67 раза)

59. Кут між головними площинами поляризатора та аналізатора становить 45˚. У скільки разів зменшиться інтенсивність світла, що виходить з аналізатора, якщо цей кут збільшити до 60˚. Поглинанням у ніколях знехтувати.

(у 2 рази)

60. Пучок природного світла падає на систему з шести ніколей, площина пропускання кожного з яких повернута під кутом 30˚ відносно площини пропускання попереднього ніколя. Яка частина світла пройде через цю систему? Поглинанням у ніколях знехтувати. (0,12)

61.Температура верхніх шарів зірки Сіріус становить 10⁸ К. Визначити потужність, що випромінює 1м² цієї поверхні. (567 МВт)

62. Потужність випромінювання кулі радіусом 20 см при деякій темпера-турі дорівнює 1кВт. Знайти цю температуру, якщо куля – сіре тіло з коефіцієн-том поглинання, рівним 0,25. (866 К)

63. Можна умовно вважати, що Земля випромінює як сіре тіло з температурою 280 К. Визначити коефіцієнт поглинання поверхні Землі, якщо її випромінювальна здатність дорівнює 325 кДж/(м²×год). (0,25)

64. Температура верхніх шарів Сонця дорівнює 5,3 кК. Вважаючи Сонце абсолютно чорним тілом, визначити довжину хвилі, якій відповідає максимальна спектральна випромінювальна здатність Сонця. (0,547 мкм)

65. Температура верхніх шарів Сонця дорівнює 5,3 кК. Вважаючи Сонце абсолютно чорним тілом, визначити, яку енергію воно випромінює з 1 м² поверхні за хвилину. (2,7 ГДж)

66. Максимум спектральної випромінювальної здатності яскравої зірки Арктур припадає на довжину хвилі 580 нм. Визначити температуру цієї зірки, якщо вона випромінює як абсолютно чорне тіло. (5000 К)

67. При збільшенні термодинамічної температури абсолютно чорного тіла удвічі довжина хвилі, на яку припадає максимум спектральної випромінювальної здатності, зменшилась на 400 нм. Визначити початкову і кінцеву температури тіла. (3625 К, 7250 К)

68. Еталон одиниці сили світла – кандела – це випромінювач, що є джерелом усіх довжин хвиль. Його площа поверхні становить 0,5305 мм² , а температура дорівнює температурі твердіння платини 1063˚С. Визначити потужність цього випромінювача, вважаючи його абсолютно чорним тілом.

(9,6 ×10^-2 Вт)

69. Максимальна спектральна випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла дорівнює 416 ГВт/м³. На яку довжину хвилі вона припадає?

(1,45 мкм) 70. Інтегральна випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла дорівнює 10 кВт/м². Визначити довжину хвилі, яка відповідає максимуму спектральної випромінювальної здатності тіла. (4,47 мкм)

71. Визначити поглинальну здатність сірого тіла, що має температуру

1000 К, якщо з поверхні 100 см² випромінюється за 1 хвилину енергія 13,4 кДж.

(0,4)

72. Потужність випромінювання абсолютно чорного тіла 100 кВт. Чому дорівнює площа поверхні тіла, якщо довжина хвилі, на яку припадає максимум спектральної випромінювальної здатності, дорівнює 700 нм?

(60 см² ) 73. У скільки разів збільшиться потужність випромінювання абсолютно чорного тіла, якщо максимум спектральної випромінювальної здатності переміститься з 700 на 600 нм? (в 1,85 раза) 74. При збільшенні температури абсолютно чорного тіла у два рази довжина хвилі, що відповідає максимуму його випромінювальної здатності, зменшується на 600 нм. Визначити початкову і кінцеву температури тіла.

(2,42 кК; 4,84 кК)

75. Є два абсолютно чорних джерела теплового випромінювання. Темпе-ратура одного з них 2500 К. Знайти температуру другого джерела, якщо довжи-на хвилі, яка відповідає максимуму його випромінювальної здатності, на

0,5 мкм більша за довжину хвилі, котра відповідає максимуму випромінювальної здатності першого джерела. (1,75 кК)

76. Робота виходу електронів з фотокатода дорівнює 4,8 еВ. Який імпульс мають фотони, що відповідають червоній межі фотоефекту? (2,56×10 ^–27кг× м/с)

77. При фотоефекті з поверхні платини величина затримуючої напруги дорівнює 0,8 В. Визначити довжину хвилі падаючого світла. Робота виходу для платини 5,3 еВ. (204 нм)

78. Довжина хвилі червоної межі фотоефекту дорівнює 500 нм. Яку кінетичну енергію матимуть фотоелектрони, якщо катод фотоелемента опромінювати світлом з довжиною хвилі 400 нм? Енергію виразити в еВ.

(0,62 еВ)

79. Визначити червону межу фотоефекту для калію, якщо робота виходу становить 1,92 еВ. (0,647 мкм)

80. Червона межа фотоефекту для деякого металу становить 500 нм. Визначити мінімальне значення енергії фотона в еВ, що спричиняє фотоефект.

(2,48 еВ)

81. Визначити роботу виходу електрона з вольфраму в еВ, якщо червона межа фотоефекту для нього дорівнює 275 нм. (4,52 еВ)

82. Катод фотоелемента, для якого робота виходу становить 4 еВ, опромінюється фотонами з енергією 5,2 еВ. Визначити швидкість фотоелектронів. (0,65×10⁶ м/с)

83. Робота виходу для катода фотоелемента дорівнює 4 еВ. При опроміненні цього катода світлом з деякою частотою ν затримуюча напруга фотоелемента становить 1 В. Якою буде затримуюча напруга, якщо катод опромінювати світлом з частотою 2ν ? (6 В)

84. Енергія фотонів, які падають на катод фотоелемента, становить 2 еВ. Якщо енергію фотонів збільшити у 2 рази, то енергія фотоелектронів зростає у 5 разів. Чому дорівнює робота виходу для матеріалу фотокатода? (1,5 еВ)

85. Червона межа фотоефекту для срібла становить 0,26 мкм. Знайти ро-боту виходу електронів у джоулях та електронвольтах. (7,64×10^–19 Дж; 4,77 еВ)

86. При опроміненні поверхні металу монохроматичним світлом макси-мальна швидкість фотоелектронів становить 0,2 Мм/с. Яку швидкість матимуть фотоелектрони, якщо частоту випромінювання збільшити на 2ּ10 ¹³ Гц?

(0,68×10⁶ м/с)

87. Промені з довжиною хвилі 0,3 мкм, які падають на катод фотоелемента, викликають потік фотоелектронів зі швидкістю 1 Мм/с. Якою має бути довжина хвилі променів, щоб кінетична енергія фотоелектронів становила 4ּ10 ^–19 Дж? (0,327 мкм)

88. Яку напругу треба подати на анод фотоелемента з вольфрамовим катодом, щоб електрони, вивільнені випромінюванням з довжиною хвилі

0,1 мкм, не змогли досягнути анода? Робота виходу електронів з вольфраму дорівнює 4,2 еВ. (-7,9 В)

89. Робота виходу електрона з поверхні металу становить 2 еВ. Визначити затримуючу напругу, якщо метал освітлюється світлом з довжиною хвилі

420 нм. (0,95 В)

90. Цезій освітлюється монохроматичним світлом з довжиною хвилі 0,589 мкм. Робота виходу електрона 1,7ּ10^–19 Дж. Визначити максимальну кінетичну енергію фотоелектронів. (1,67×10 ^–19 Дж)

91. На дзеркальну поверхню площею 5 см² за 3 хвилини нормально падає монохроматичне світло, енергія якого 9 Дж. Визначити світловий тиск на поверхню. (667 нПа)

92. На поверхню площею 150 см² кожну хвилину нормально падає по

60 Дж енергії світла. Який тиск чинить світло, якщо поверхня повністю поглинає падаюче на неї випромінювання? (0,222 мкПа)

93. На деяку чорну поверхню кожну хвилину нормально падає 81 Дж світлової енергії і чинить тиск 2,5 мкПа. Яка площа цієї поверхні? (18 см² )

94. Монохроматичне світло з довжиною хвилі 490 нм нормально падає на 1 м² поверхні і чинить на неї тиск 5 мкПа при падінні 1,8ּ10²³ фотонів щохвилини. Визначити коефіцієнт відбивання поверхні. (0,234)

95. Тиск монохроматичного світла з довжиною хвилі 500 нм на чорну поверхню, розміщену перпендикулярно до променів, дорівнює 0,15 мкПа. Визначити кількість фотонів, що падають на поверхню площею 40 см² кожну секунду. (4,53 ּ10¹⁷ )

96. Паралельний пучок монохроматичних променів із довжиною хвилі

0,5 мкм падає нормально на чорну поверхню і створює тиск 10 мкПа. Визначити концентрацію фотонів у потоці. (2, 52 ּ10¹³ м^-3 )

97. На поверхню 10 см² падає по нормалі кожну секунду 10¹⁸ фотонів. Довжина хвилі падаючого світла 500 нм. Визначити величину світлового тиску, якщо коефіцієнт відбивання поверхні 0,7. (2,25 мкПа)

98. Монохроматичне випромінювання з довжиною хвилі 500 нм нормально падає на плоску дзеркальну поверхню і діє на неї з силою 10 нН. Визначити число фотонів, що падає кожну секунду на цю поверхню.

(3,776×10¹⁸)

99. Визначити довжину хвилі монохроматичного світла, якщо кожну секунду на дзеркальну поверхню площею 1 м² нормально падає 10²⁰ фотонів, і вони спричиняють тиск величиною 0,2 мкПа. (662 нм)

100. Тиск монохроматичного світла з довжиною хвилі 500 нм на чорну поверхню, розташовану перпендикулярно до падаючих променів, становить 0,12 мкПа. Визначити кількість фотонів, що падають щосекунди на 1 м² поверхні. (9,06 ּ10¹⁹)

101. Тиск світла з довжиною хвилі 0,5 мкм на поверхню з коефіцієнтом відбивання 0,3, що розташована перпендикулярно до падаючого світла, становить 0,2 мкПа. Визначити кількість фотонів, що падають щосекунди на

1 м² цієї поверхні. (1,16 ּ10²⁰)

102. Визначити тиск сонячного випромінювання на чорну пластинку, розташовану перпендикулярно до сонячних променів, якщо Сонце посилає щосекунди через 1 м² поверхні променеву енергію 1,4 кВт/м². (4,66 мкПа) 103. Визначити довжину хвиль монохроматичного світла, якщо при нормальному падінні щосекунди 10¹⁸ фотонів на поверхню площею 10 см², тиск на поверхню становить 2,25 мкПа, а коефіцієнт відбивання поверхні 0,7.

(500 нм)

104. Визначити тиск світла на стінки електричної 150-ватної лампочки за умови, що вся споживана енергія йде на випромінювання, а стінки лампочки відбивають 15% падаючого світла. Лампочку вважати сферою радіусом 4 см.

(28,6 мкПа)

105. Лазер випромінює в одному імпульсі тривалістю 0,13 мс пучок світла з енергією 10 Дж. Знайти середній тиск такого світлового імпульсу, якщо його сфокусувати в цяточку діаметром 10 мкм на поверхню, перпендикулярну до пучка, з коефіцієнтом відбивання 0,5. (4,9 МПа)

106. В результаті ефекту Комптона фотон з енергією 0,7 МеВ після співудару з електроном втратив 0,4 МеВ енергії. Якої кінетичної енергії набув електрон? На скільки змінилась довжина хвилі падаючого фотона?

(0,4 МеВ; 2,36 пм)

107. В результаті ефекту Комптона фотон з початковою енергією 0,7 МеВ після співудару з електроном має довжину хвилі 2,36 пм. На який кут при цьому розсіявся фотон? (76˚)

108. Рентгенівське випромінювання з довжиною хвилі 1 пм розсіюється речовиною під кутом 90˚. Яку долю енергії фотона отримує електрон? (0, 708)

109. Фотон з енергією 0,255 МеВ після взаємодії з електроном відхилив-ся на кут 180˚. Яку енергію отримав електрон? (0,127 МеВ)

110. Рентгенівське випромінювання з довжиною хвилі 1 пм розсіюється під кутом 90˚. Знайти довжину хвилі розсіяного фотона. (3,43 пм)

111. Рентгенівські промені з довжиною хвилі 70,8 пм розсіюються на парафіні. Яку довжину хвилі мають промені після комптонівського розсіювання, що відбулося під кутом 90˚? (73,2 пм)

112. Яка довжина хвилі рентгенівського випромінювання, якщо при комптонівському розсіюванні цього випромінювання на графіті під кутом 60˚ довжина хвилі розсіяних фотонів дорівнює 25,4 пм? (24,18 пм)

113. Рентгенівські промені з довжиною хвилі 20 пм в результаті ефекту Комптона розсіюються під кутом 90˚. Знайти зміну довжини хвилі рентгенівських променів при розсіюванні та енергію, одержану при цьому електроном. (2,426 пм; 6,7 кеВ)

114. Визначити довжину хвилі рентгенівського випромінювання, якщо при комптонівському розсіюванні цього випромінювання під кутом 60˚ довжина хвилі розсіяного випромінювання дорівнює 57 пм. (56,8 пм)

115. Фотон з енергією 0,25 МеВ розсіявся під кутом 120˚ на вільному електроні. Визначити кінетичну енергію електрона віддачі. (106 кеВ)

116. Фотон з енергією 0,25 МеВ зазнав розсіювання на вільному електроні. Визначити кінетичну енергію електрона віддачі, якщо довжина хвилі розсіяного фотона змінилася на 20%. (41,7 кеВ)

117. Фотон з енергією 0,3 МеВ розсіявся під кутом 180˚ на вільному електроні. Визначити, яка частина енергії фотона припадатиме на розсіяний фотон. (0,460)

118. Фотон з енергією 1,025 МеВ розсіявся на вільному електроні, який спочатку знаходився у стані спокою. Визначити кут розсіювання фотона, якщо відомо, що довжина хвилі розсіяного фотона дорівнює комптонівській довжині хвилі для електрона 2,43 пм. (60˚)

119. Знайти довжину хвилі, яка відповідає фотону, якщо відомо, що енергія розсіяного фотона та електрона віддачі рівні між собою при куті 90˚ між напрямками їх руху. (2,426 пм)

120. У результаті комптонівського розсіювання на вільних електронах довжина хвиль випромінювання, розсіяного під кутами 60˚ та 120˚, відрізняється у 1,5 раза. Визначити довжину хвилі падаючого випромінювання.

(3,64 пм)

Контрольна робота № 6

1. Користуючись теорією Бора, визначити радіус першої електронної орбіти в атомі водню та швидкість електрона на ній. (52,8 пм; 2,19 Мм/с) 2. Знайти найбільшу та найменшу довжини хвиль у першій інфрачервоній серії спектра водню (серії Пашена). (1,88 мкм; 0,82 мкм) 3. Перехід електрона в атомі водню з k-ї на першу орбіту супроводжується випромінюванням фотона з довжиною хвилі 121 нм. Знайти радіус k-ї орбіти. (212 пм) 4. У скільки разів збільшиться радіус орбіти електрона в атомі водню, який знаходиться в основному стані (n=1), при збудженні його квантом з енергією 12,09 еВ? (9 разів) 5. Визначити довжину хвилі, що відповідає третій спектральній лінії в серії Бальмера. (434 пм) 6. Обчислити енергію фотона, що випускається атомом водню при переході електрона з третього енергетичного рівня на перший. (12,1 еВ) 7. Визначити найменшу і найбільшу енергію фотона в ультрафіолетовій області спектра атома водню (серія Лаймана). (10,2 еВ; 13,6 еВ) 8. Обчислити, яку довжину хвилі випромінює іон гелію при переході електрона з другого енергетичного рівня на перший. (30,3 нм) 9. Знайти найменшу і найбільшу довжину хвилі спектральних ліній водню в видимій області спектра. (365 нм; 656 нм) 10. Найбільша довжина хвилі в ультрафіолетовій серії спектра атома водню дорівнює 1,21×10^{-7 м}. Яку найменшу швидкість повинні мати електрони, щоб при збудженні атомів водню ударами цих електронів з’явилась вказана лінія спектра? (1,9× 10⁶ м/с) 11. У спектрі атомарного водню інтервал між першими двома лініями, які належать серії Бальмера, становить 171 нм. Визначити сталу Рідберга. (1,09× 10⁷ м^-1) 12. Обчислити для атома водню потенціал іонізації. (13,6 В) 13. Знайти найменшу і найбільшу довжину хвилі в ультрафіолетовій області спектра атома водню. (91 нм; 121 нм) 14. Знайти для атома водню перший потенціал збудження. (10,2 В) 15. Визначити довжину хвилі, що відповідає третій лінії в ультрафіолето-вій області спектра атома водню. (97,2 нм) 16. У результаті експерименту знайдено граничну частоту 5,5 ×10 Гц К-серії характеристичного рентгенівського випромінювання деякого елемента. Що це за елемент? (молібден) 17. Визначити короткохвильову границю суцільного спектра рентгенівсь-кого випромінювання, якщо рентгенівська трубка працює під напругою 30 кВ. (41 пм) 18. Обчислити найбільшу довжину хвилі в К-серії характеристичного рентгенівського спектра скандію (Z = 21). (304 пм) 19. В рентгенівському характеристичному спектрі деякого елемента довжина хвилі К_α-лінії дорівнює 76 пм. Який це елемент? Стала екранування дорівнює одиниці. (ніобій) 20. Визначити енергію фотона, що відповідає лінії К_α в характеристично-му спектрі марганцю (Z = 25). Стала екранування дорівнює одиниці. (5,9 кеВ) 21. В атомі вольфраму (Z = 74) електрон перейшов з М-шару на L-шар. Яка довжина хвилі при цьому випромінюється? Сталу екранування взяти рівною 5,5. (0,14 нм) 22. Обчислити довжину хвилі, що відповідає К_α-серії в спектрі характе-ристичного рентгенівського випромінювання платини. Стала екранування дорівнює одиниці. (20,5 пм) 23. При якій найменшій напрузі на рентгенівській трубці починають з’являтися для міді лінії серії К_α? (8 кВ) 24. Знайти довжину хвилі короткохвильової границі суцільного рентгенівського спектра, якщо швидкість електронів, що підлітають до антикатода трубки, 0,85 с, де с – швидкість світла. (2,7 пм) 25. При збільшенні напруги на рентгенівській трубці в 1,5 раза довжина хвилі короткохвильової границі рентгенівського спектра змінилася на 26 пм. Знайти початкове значення напруги на трубці. (16 кВ) 26. При збільшенні напруги на рентгенівській трубці від 10 до 20 кВ інтервал довжин хвиль між К_α-лінією та короткохвильовою границею суцільного рентгенівського спектра збільшується в 3 рази. Визначити порядковий номер елемента антикатода цієї трубки. (29) 27. Знайти сталу екранування, якщо при переході електрона в атомі цирконію з L-шару на К-шар випромінюються рентгенівські промені з довжиною хвилі Å. (1) 28. При переході електрона з М-шару на L-шар атом деякого елемента випромінює рентгенівські промені з довжиною хвилі 0,14 нм. Вважаючи сталу екранування рівною 5,5, визначити порядковий номер елемента. (Z=74) 29. Визначити довжину хвилі і енергію фотона, що належать К_α-лінії в спектрі скандію; стала екранування дорівнює одиниці. (3,04 Å; 6,53×10^-16 Дж) 30. Знайти енергію фотона, що відповідає найбільшій довжині хвилі К-серії в спектрі характеристичного рентгенівського випромінювання платини . Стала екранування дорівнює одиниці. (9,7×10^-15 Дж) 31. Електрон, прискорений електричним полем, набув енергії 510 кеВ. Визначити довжину хвилі де Бройля, враховуючи релятивістську зміну маси. (1,4 пм) 32. Знайти довжину хвилі де Бройля для атома водню, що рухається при температурі 20 С з найбільш ймовірною швидкістю. (1,8 Å) 33. Заряджена частинка прискорена різницею потенціалів 200 В, має довжину хвилі де Бройля 0,0202 Å. Знайти масу цієї частинки, якщо її заряд дорівнює заряду електрона. (1,67× 10^{-27 кг) 34. Знайти довжину хвилі де Бройля для електрона, який пройшов різницю потенціалів 100 В. (1,23 Å)}

35. Яку довжину хвилі де Бройля має протон, прискорений різницею потенціалів 100 В? (0,029 Å) 36. Яку різницю потенціалів повинен пройти електрон, щоб довжина хвилі де Бройля була рівною 0,1 нм? (150 В) 37. Обчислити довжину хвилі де Бройля електрона з кінетичною енергією в 1 кеВ. (39 пм) 38. Знайти довжину хвилі де Бройля для протона, що рухається зі швидкістю 10⁶ м/с. (0,396 пм) 39. Обчислити довжину хвилі де Бройля атома водню, що рухається з середньоквадратичною швидкістю при температурі 27⁰ С. (1,45 Å) 40. Знайти довжину хвилі де Бройля частинки масою 10^{-15 г}, що рухається зі швидкістю 3 см/с. (2,2 × 10^{-12 см) 41. Частинку, що рухається з середньоквадратичною швидкістю при температурі 300 К, можна розглядати, як хвилю де Бройля з λ=1,44 Å. Знайти масу цієї частинки.} (1,7×10^{-27 кг) 42. Яку довжину хвилі де Бройля має протон, який прискорений різницею потенціалів 1кВ?} (0,905 пм) 43. Яку різницю потенціалів пройшов протон, якщо довжина хвилі де Бройля становить 0,029 Å? (100 В) 44. Довжина хвилі де Бройля для електрона, прискореного деякою різницею потенціалів, дорівнює 1,23 Å. Яку різницю потенціалів пройшов електрон? (100 В) 45. Електрон рухається по колу радіусом 5 мм в однорідному магнітному полі індукцією 8 мТл. Знайти довжину хвилі де Бройля для електрона. (0,1 нм)

46. Крупинка, що містить радій ₈₈Ra²²⁶, знаходиться на відстані 12 мм від флуоресціюючого екрана. Яка маса радію міститься в ній, якщо протягом 1 хвилини на площині екрана 0,602 см змогли зареєструвати 47 сцинтиляцій? (6,4 × 10^{-10 г) 47. Визначити вік прадавніх дерев’яних предметів, якщо відомо, що питома активність ізотопу} ₆C¹⁴ у них становить 3/5 від питомої активності цього ізотопу в тільки-но зрубаних деревах. Період напіврозпаду ядер ₆C¹⁴ рівний 5570 років. (4,1× 10³ років) 48. Знайти постійну розпаду і середній час життя радіоактивного ізотопу ₂₇Co⁵⁵, якщо відомо, що його активність зменшилася на 4,0% за годину. Продукт розпаду не радіоактивний. (1,13 10 ^-5 с; 1,0 доба) 49. Флуоресціюючий екран площею 0,03 см² знаходиться на віддалі 1 см від пилинки радію ₈₈Ra²²⁶ масою 18 нг. Скільки спалахів за 1 хвилину з’явиться на екрані? (94) 50. Активність деякого препарату зменшується в 2,5 раза за 7,0 діб. Знайти період напіврозпаду. (5,3 діб) 51. За 8 годин початкове число атомів радіоактивного ізотопу зменшилося у 3 рази. У скільки разів воно зменшиться за 1 добу, починаючи з початкового моменту? (27 разів)

52. Скільки ядер розпадеться за 1 с з кожного мільярда ядер ізотопу йоду ₅₃I¹³¹ ? (10³)

53. Скільки атомів полонію розпадається за добу з атомів? (5025) 54. Скільки атомів радону розпадається за добу з атомів? (1,75×10⁵) 55. Знайти число розпадів за 1 с в 1 г радію. (3,6×10¹⁰) 56. Знайти масу радону, активність якого дорівнює 1 кюрі. (6,6 10^{-9 кг) 57. Знайти масу полонію} ₈₄Po²¹⁰, активність якого дорівнює 3,7×10 Бк. (2,2×10^{-7 кг}) 58. Знайти середній час життя ядра радону, якщо за добу число атомів радону зменшується на 18,2%. (4,3× 10⁵ с) 59. Скільки ядер розпадається за 1 с в препараті кобальту ₂₇Co⁶⁰ масою 5 г? Період напіврозпаду ₂₇Co⁶⁰ дорівнює 5,3 роки. (2,08 10¹⁴ с^-1) 60. Обчислити активність 1 г полонію ₈₄Po²¹⁰. (1,67 10¹⁴ Бк) 61.Знайти енергію зв’язку ядра ізотопа літію ₃Li⁷. (39,28 МеВ) 62.Знайти енергію зв’язку на один нуклон в ядрі ₃Li⁷. (5,61 МеВ) 63. Знайти число протонів та нейтронів, що входять до складу ядер двох ізотопів літію ₃Li⁷, ₃Li⁶, та визначити, яке з них більш стійке. (3,4; 3,3; ₃Li⁷ ) 64. Визначити атомні номера, масові числа та хімічний символ ядер, які одержимо, якщо в ядрах ₂Не³, ₄Ве⁷ та ₈О¹⁵ протони замінити нейтронами, а нейтрони – протонами. (₁H³, ₃Li⁷,₇Na¹⁵) 65. Обчисліть в а.о.м. масу атома ₃Li⁸, енергія зв’язку якого 41,3 МеВ. (8,0225 а.о.м.) 66. Обчислити в а.о.м. масу атома ₆C¹⁰, енергія зв’язку якого на один нуклон дорівнює 6,04 МеВ. (10,0135 а.о.м.) 67. Маса α-частинки (ядро гелію ) дорівнює 4,00150 а.о.м. Визначити масу атома Не⁴ . (4,00260 а.о.м.) 68. Маса ізотопа літію ₃Li⁷ дорівнює 7,01601 а.о.м. Визначіть масу іона (₃Li⁷)⁺ . (7,01546 а.о.м.) 69. Визначити масу атома, якщо його ядро складається з трьох протонів та двох нейтронів, а енергія зв’язку дорівнює 26,3 МеВ. (5.01259 а.о.м.) 70. Знайдіть енергію зв’язку ядер ₁Н³ та ₂Не³. Яке з цих ядер більш стійке? (8,5 МеВ, 7,7 МеВ, Н³) 71. Яка енергія виділяється при з’єднанні в атомне ядро одного протона та двох нейтронів? (8,49 МеВ) 72. Визначити питому енергію зв’язку ядра ₆C¹² . (7,68 МеВ/ нуклон) 73. Енергія зв’язку ядра з двох протонів і одного нейтрона дорівнює 7,72 МеВ. Визначити масу атома, що має таке ядро. (3,01604 а.о.м.) 74. Знайдіть енергію зв’язку ядра дейтерію ₁Н². (2,2 МеВ) 75. Чому дорівнює питома енергія зв’язку атома кисню ₈О¹⁶ ? (7,97 МеВ) 76. В яке ядро перетвориться ядро радону ₈₈Ra²²⁶ після двох α-розпадів? (₈₄Po²¹⁸) 77. Ізотоп кобальту ₂₇Co⁶⁰ β-радіоактивний. Який хімічний елемент утворюється в результаті такого розпаду? (₂₈Ni⁶⁰) 78. Який ізотоп утворюється з торію ₉₀Th²³² після чотирьох α- та двох β^--розпадів? (₈₄Po²¹⁶) 79. Внаслідок серії послідовних радіоактивних розпадів ₉₂U²³⁸ перетво-рюється у ₈₀Pb²⁰⁶. Скільки при цьому відбувається α і β- розпадів. (8 і 4) 80. В яке ядро перетвориться ядро ізотопу фосфору ₁₅P³⁰ після β⁺- роз-паду? (₁₄Si³⁰) 81. Ядро ₄Be⁷ захопило електрон з К-оболонки атома. Яке ядро утворилось після К - захоплення? (₃Li⁷) 82. Визначити зарядове Z та масове число А ізотопу, який утворюється з торію ₉₀Th²³² після трьох α- та двох β^-- перетворень. Який утворився ізотоп? (₈₆Rn²²⁰) 83. Який ізотоп утворюється з ₉₂U²³⁸ після трьох α- та двох β- розпадів? (₈₈Ra²²⁶) 84. Скільки α та β^- частинок викидає ядро ₉₂U²³², якщо при цьому утворилось ядро вісмуту ₈₃Bi²⁰⁸? (6 і 3) 85. Який ізотоп утворюється з радіоактивного ізотопу ₃Li⁸ після одного β^- і одного α- розпаду? (₂Не⁴) 86. Скільки α- та β^- - розпадів відбувається при перетворенні ₉₂U²³⁹ в ₉₂U²³⁵? (1, 2) 87. Який ізотоп утворюється з радіоактивного ізотопу сурми ₅₁Sb¹³³ після чотирьох β^- – розпадів? (₅₅Cs¹³³) 88. Визначити зарядове та масове числа ізотопу, якщо продуктом його розпаду є ₈₀Pb²⁰⁶, 8 α-частинок та 4 електрони. 89. Після трьох α- та двох β^-- розпадів деякого ізотопу утворився ізотоп радію ₈₈Ra²²⁶. Визначити, ядро якого елемента розпалось. (₉₂U²³⁸) 90. Радіоактивний ряд торію починається з ізотопу ₉₀Th²³² і після декількох α- і β^-- розпадів закінчується стабільним ядром ₈₀Pb²⁰⁸. Скільки при цьому відбулось α та β- розпадів? (6 і 2) 91. Яка кількість теплоти виділяється при утворенні 1 г ₂Не³в результаті ядерної реакції ₁Н² + ₁Н² ® ₂Не³ + ₀n¹? (1,04×10¹¹ Дж) 92. Яка енергія виділяється, якщо при реакції ₁₃Al²⁷ + ₂Не⁴ ® ₁₄Si³⁰ + ₁Н¹ перетворяться всі ядра, що містяться в 1 г алюмінію? (2,985×10 Дж) 93. При бомбардуванні a- частинками берилію ₄Be⁹ і бору ₅B¹¹ виникають нейтрони. Напишіть ці ядерні реакції і визначіть величину енергії, що виділяється при цих перетвореннях. (5,7 МеВ; 4,005 МеВ) 94. За допомогою табличних значень мас атомів і частинок визначити енергію наступних реакцій: а) ₃Li⁷ (р, n) ₄Be⁷; б) ₃Li⁷ (α, n) ₅B¹⁰. (-1,73 МеВ; -2,79 МеВ) 95. В результаті реакції ₃Li⁶ (d, р) ₃Li⁷ вивільняється енергія 5,028 МеВ. Визначити масу ₃Li⁶. Маси решти частинок узяти з таблиці. (6,01514 а.о.м.) 96. Визначити енергію швидких нейтронів, що утворюються в результаті реакції ₄Be⁹ (α, n) ₆С¹². (5,26 МеВ) 97. Реакція ₅B¹⁰(n,α)₃Li⁷ йде при бомбардуванні бору нейтронами, швидкість яких дуже мала (теплові нейтрони). Яка енергія виділяється при цій реакції? (2,8 МеВ) 98. Штучний ізотоп ₇N¹³ одержують бомбардуванням ядер вуглецю ₆С¹² дейтронами. Написати рівняння реакції і знайти кількість теплоти, що поглинається при цій реакції. (0,30 МеВ) 99. Вважаючи, що в одному акті ділення ядра ₉₂U²³⁵ вивільняється енергія 200 МеВ, визначити енергію, що виділяється при розпаді одного кілограма ізотопу ₉₂U²³⁵, і масу кам’яного вугілля з теплотворною здатністю 30 МДж/кг, еквівалентну в тепловому відношенні одному кілограму ₉₂U²³⁵. (8,2×10¹³Дж; 2,7×10⁶ кг) 100. На атомній електростанції за рік використовується 19,2 кг урану ₉₂U²³⁵. Вважаючи, що при кожному акті ділення ядра ₉₂U²³⁵ виділяється енергія 200 МеВ і коефіцієнт корисної дії при виробленні електроенергії рівний 25%, знайти електричну потужність атомної електростанції. (12,7 МВт) 101. Підводний човен має потужність атомних установок 14,7 МВт, паливом є збагачений уран (25% ₉₂U²³⁵). Визначити запас пального, необхідного для місячного плавання човна, вважаючи, що в одному акті ділення ядра ₉₂U²³⁵ вивільняється енергія 200 МеВ. (1,86кг) 102. Вважаючи, що в одному акті ділення ядра ₉₂U²³⁵ вивільняється енергія 200 МеВ, визначити масу ізотопу ₉₂U²³⁵, що зазнав ділення при вибусі атомної бомби з тротиловим еквівалентом 30 кілотон, якщо тепловий еквівалент тротилу рівний 4,1 кДж/г. (1,5 кг) 103. Скільки теплоти виділяється при утворенні одного грама ₂Не⁴ з дей-терію ₁Н²? Яка маса кам’яного вугілля з теплотворною здатністю 30 кДж/г екві-валентна в тепловому відношенні одержаній теплоті? (5,74×10¹¹ Дж; 2×10⁴ кг) 104. Перша в світі ядерна електростанція мала потужність 5000 кВт і коефіцієнт корисної дії 17%. Яку кількість урану ₉₂U²³⁵ витрачає ця електростанція за добу? Вважати, що при кожному акті ділення виділяється енергія 200 МеВ. (31г) 105. У реакторі атомної електростанції за 1,5 год. ділиться 1,5 г ₉₂U²³⁵. Визначити електричну потужність електростанції, якщо її ККД 10 % , а при поділі одного ядра урану виділяється енергія 200 МеВ. (2,27 МВт) 106. У чистому кремнію концентрація носіїв заряду становить 1,45×10¹⁰см^-3, рухливість електронів 0,15 м²/(В×с), а дірок 0,045 м²/(В×с). Чому дорівнює питомий опір кремнію за цих умов? (2,21 кОм×м) 107. Питомий опір чистого германію при 27 С дорівнює 0,47 Ом×м. Визначити концентрацію носіїв заряду, якщо рухливість електронів і дірок за цих умов відповідно дорівнює 0,38 м² /(В×с); 0,18 м² /(В×с). (2,37 ×10¹⁹ м^-3) 108. Обчисліть питомий опір германію, який містить індій в концентрації 2×10²² м ^-3 або сурму в концентрації 5×10²¹ м^-3 . Вважати, що рухливість електронів 0,38 м² /(В×с), а дірок 0,18 м² /(В×с). Пояснити типи провідності в обох випадках. (1,74 мОм×м; 3,29 мОм×м, домішкова p-типу; n‑ типу)

109. Рухливість електронів у напівпровіднику GaAs дорівнює 0,85 м²/(В×с), а дірок – 0,04 м /(В×с). Питомий опір GaAs при 27⁰С дорівнює 10 Ом×м. Знайти концентрацію основних носіїв заряду. (7×10 м^-3) 110. Питомий опір чистого кремнію при 27⁰ С дорівнює 2,208 кОм×м. Визначити рухливість електронів, якщо концентрація носіїв заряду за цих умов 1,458×10 м , а рухливість дірок 0,045 м /(В×с). (0,15м /(В×с)) 111. Питомий опір чистого германію при 27⁰ С дорівнює 0,47 Ом×м, кон-центрація носіїв заряду 2,3×10 м^-3. Визначити рухливість дірок за цих умов, якщо рухливість електронів 0,39 м² /(В×с). (0,19 м² /(В×с)) 112. Визначити питомий опір кремнію при температурі 157⁰С, якщо при кімнатній температурі 27⁰С його питомий опір становить 2,2 кОм×м. Ширину забороненої зони кремнію вважати рівною 1,12 еВ. (3,16 Ом×м) 113. Опір кристалу PbS при температурі 20⁰С дорівнює 10 Ом. Визначити його опір при температурі 80⁰С, якщо ширина забороненої зони дорівнює 0,41 еВ. (2,54 Ом) 114. Знайдіть мінімальну енергію для утворення пари електрон – дірка (енергію активації) в кристалі GaAs, якщо його питома провідність змінилась у 10 разів при зменшенні температури від 20⁰ до 3⁰С. (1,89 еВ) 115. Кристал германію, ширина забороненої зони якого дорівнює 0,66 еВ, нагрівають від 0⁰С до температури 15⁰С. Як змінилась його провідність? (2,1 раза) 116. При нагріванні кремнію від температури 0⁰С до 10⁰С його питома провідність зросла в 2,28 раза. Обчисліть ширину забороненої зони кремнію. (1,75×10^-19 Дж) 117. У скільки разів зменшиться питомий опір чистого германію при збільшенні температури від -40⁰С до 100⁰С? Енергія активації для германію дорівнює 0,66 еВ. (475 разів) 118. При введені в германій бору енергія їх зв’язку (енергія активації) дорівнює 0,01еВ. Пояснити тип домішкової провідності напівпровідника та обчислити порогову довжину хвилі фотопровідності. (p- тип, 124 мкм) 119. Енергія активації акцепторів В та Gа в решітці кремнію відповідно дорівнює 0,045 еВ та 0,065 еВ. На скільки при цьому змінюється порогова довжина хвилі фотопровідності? (8,4 мкм) 120. При зміні температури від 0 К до 300 К порогова довжина хвилі фотопровідності арсеніду індію змістилась з 2,95 до 3,44 мкм. На скільки змінилась при цьому ширина забороненої зони? Відповідь виразити в еВ. (0,06 еВ)