К содержанию

Задача 6.1

Исследование спектра излучения Солнца показало, что максимум спектральной плотности энергетической светимости соответствует длине волны . Принимая Солнце за абсолютно чёрное тело, определить:

а) энергетическую светимость Солнца;

б) поток энергии, излучаемой Солнцем;

в) массу электромагнитных волн всех длин, излучаемых Солнцем за 1 сек.

Задача 6.2

Температура абсолютно чёрного тела понизилась с 1000 до 850 К. Определить, как и насколько при этом изменилась длина волны, отвечающая максимуму распределения энергии.

Задача 6.3

Давление света с длиной волны 0,55 мкм, нормально падающего на зеркальную поверхность, равно 9 мкПа. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности.

Задача 6.4

Определить длину волны, соответствующую максимуму энергии излучения лампы накаливания. Нить накала имеет длину и диаметр . Мощность, потребляемая лампой, . Нить лампы излучает как серое тело с коэффициентом поглощения ; 20% потребляемой энергии передаётся другим телам вследствие теплопроводности и конвекции.

Задача 6.5

Красная граница фотоэффекта для никеля равна 0,257 мкм. Найти длину волны света, падающего на никелевый электрод, если фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов, равной 1,5 В.

Задача 6.6

Фотон с импульсом 5,44⋅10-22 кг⋅м/с был рассеян на свободном электроне на угол 30° в результате эффекта Комптона. Определить импульс рассеянного фотона.

Задача 6.7

Поверхность металла освещается светом с длиной волны λ = 350 нм. При некотором задерживающем потенциале фототок становится равным нулю. При изменении длины волны на 50 нм задерживающую разность потенциалов пришлось увеличить на 0,59 В. Считая постоянную Планка и скорость света известными, определить заряд электрона.

Задача 6.8

Найти величину задерживающего потенциала Uз для фотоэлектронов, испускаемых при освещении калия светом, длина волны которого . Работа выхода электрона из калия A = 2 эВ.

Задача 6.9

Световой поток, состоящий из n = 5 ⋅ 104 фотонов света, обладающих энергией, соответствующей длине волны λ = 300 нм, падает на фоточувствительный слой, чувствительность которого К = 4,5 мА/Вт. Найти количество фотоэлектронов, освобождаемых таким импульсом света.

Задача 6.10

Чему равна длина волны электрона с энергией 10 эВ?

Задача 6.11

Электронный пучок ускоряется в электронно-лучевой трубке разностью потенциалов U = 0,5 кВ. Принимая, что неопределённость импульса равна 0,1% от его числового значения, определить неопределенность координаты электрона. Является ли в данных условиях электрон квантовой или классической частицей?

Задача 6.12

Частица массой m с энергией Е налетает на прямоугольный бесконечный барьер с энергией U > E (рис. 6.12.1). Найти эффективную глубину проникновения частицы под барьер, т.е. в область x > 0 (xэфф – расстояние от границы барьера до точки, где плотность вероятности местонахождения частицы уменьшится в е раз).

Задача 6.13

Функция описывает основное состояние частицы в бесконечно глубоком потенциальном ящике шириной . Вычислить вероятность нахождения частицы в малом интервале в двух случаях (рис. 6.13.2):

1. Вблизи стенки .

2. В средней части ящика .

Задача 6.14

Атом испустил фотон с длиной волны . Продолжительность излучения 10-8 с. Определить наименьшую погрешность, с которой может быть измерена длина волны излучения.

Задача 6.15

Электрон находится  в одномерном бесконечно глубоком прямоугольном потенциальном ящике шириной . Вычислить вероятность того, что электрон, находясь в возбужденном состоянии (n = 2), будет находиться в средней трети ящика (рис. 6.15.3).

Задача 6.16

Длина волны рентгеновского излучения, падающего на вещество со свободными электронами, λ0 = 0,003 нм. Какую энергию приобретает комптоновский электрон отдачи при рассеянии электрона под углом 60°?

Задача 6.17

Определить минимальную длину волны тормозного рентгеновского излучения, если к рентгеновской трубке приложены напряжения 30 кВ, 75 кВ.

Задача 6.18

При каком наименьшем напряжении на рентгеновской трубке с железным антикатодом появляются линии К-серии?

Дано:

Найти: U

Задача 6.19

В эксперименте измерены энергии перехода между тремя последовательными уровнями энергии вращательной полосы двухатомной молекулы (рис. 6.19.4). Найдите квантовые числа J этих уровней и момент инерции I молекулы.

Задача 6.20

Определить для молекулы HCl вращательные квантовые числа для соседних уровней, разность энергий которых , а расстояние между лазерами d = 127,5 нм.

Задача 6.21

Электрон в атоме находится в d-состоянии. Определить:

1) момент импульса электрона;

2) максимальное значение проекции момента импульса электрона на направление внешнего магнитного поля.