Элементы физики атомов и молекул 2 страница

Ответ: 0, 506 нм.

4. Плоская световая волна (λ = 5∙ 10^{-7 м) падает на диафрагму с круглым отверстием диаметра 1 см. На каком расстоянии от отверстия должна находиться точка наблюдения, чтобы отверстие открыло одну зону Френеля?}

Ответ: 50 м.

5. Предельный угол полного внутреннего отражения луча на границе жидкости с воздухом, равен 24, 44°. Каков должен быть угол падения луча на поверхность жидкости, чтобы отраженный луч был максимально поляризован? Какова скорость распространения света в этой жидкости?

Ответ: 67, 52°; 1, 24∙ 10⁸ м/с.

6. Считая, что атмосфера поглощает 10 % лучистой энергии, посылаемой Солнцем, найти мощность, получаемую от Солнца горизонтальным участком земли площадью в 0, 5 га. Высота Солнца над горизонтом равна 30°.

Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела.

Ответ: 3, 1∙ 10⁶ Вт.

7. Определить давление света на стенки электрической 150-ваттной лампочки, принимая, что вся потребляемая мощность идет на излучение, и стенка лампочки отражает 15 % падающего света. Считать лампочку сферическим сосудом радиуса 4 см.

Ответ: 28, 6 мкПа.

8. Пользуясь теорией Бора, определить для однократно ионизованного иона гелия (Не⁺) длину волны в спектре, соответствующую переходу электрона со второй орбиты на первую.

Ответ: 30, 3 нм.

9. На сколько изменится длина волны де Бройля при переходе электрона со второй орбиты на первую в атоме водорода?

Ответ: 0, 332 нм.

10. Какая доля радиоактивных ядер кобальта, период полураспада которого 71, 3 дня, распадется за месяц?

Ответ: 1/4.

11. Изменение массы при образовании ядра Nа равно 0, 16049 а.е.м. Найти массу атома.

Ответ; 23, 03087 а.е.м.

ВАРИАНТ 10

1. На объектив с показателем преломления 1, 4 нанесена «просветляющая» пленка с показателем преломления 1, 2. Найти ее минимальную толщину, при которой свет в средней части спектра (550 нм) практически не будет отражаться от объектива.

Ответ: 0, 11 мкм.

2. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается светом со средней длиной волны 0, 6 мкм. Немонохроматичность света составляет 0, 01 мкм. Радиус кривизны линзы 3 м. Оценить максимальное наблюдаемое количество колец. Принять за это количество порядковый номер кольца, уширение которого за счет немонохроматичности совпадает с расстоянием между соседними кольцами.

Ответ: 60.

3. Параллельный пучок рентгеновского излучения длиной волны 0, 245 нм падает на грань монокристалла каменной соли. Определить расстояние между атомными плоскостями монокристалла, если дифракционный максимум второго порядка наблюдается при падении луча под углом скольжения 61°.

Ответ: 0, 28 нм.

4. Плоская световая волна (λ = 5· 10^{-7 м) падает нормально на} диафрагму с круглым отверстием диаметром 1 см. На каком расстоянии от отверстия должна находится точка, наблюдения, чтобы отверстие открывало две зоны Френеля?

Ответ: 25 м.

5. Световой луч падает на поверхность слюды (n = 1, 56). Определить угол Брюстера, а также на какой угол нужно повернуть николь, поставленный на

пути отраженного плоскополяризованного луча, чтобы его интенсивность уменьшилась в шесть раз?

Ответ; 49, 49°; 65, 9°.

6. Найти, какое количество энергии с 5 см² поверхности за 2 с излучает АЧТ, если известно, что максимальная спектральная плотность его энергетической светимости приходится на длину волны в 4840 Å.

Ответ: 73, 5· 10³ Дж.

7. Давление монохроматического света длиной волны λ = 500 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излучению, равно 0, 15 мкПа. Определить число фотонов, падающих на поверхность площадью 40 см² за одну секунду.

Ответ: 4, 52· 10¹⁷.

8. В спектре атомарного водорода интервал между первыми двумя линиями, принадлежащими серии Бальмера, составляет 1, 7∙ 10^{-7 м.} Определить постоянную Ридберга.

Ответ: 1, 09· 10⁷ м^-1.

9. На сколько изменится длина волны де Бройля при переходе электрона со второй орбиты на первую в однократно ионизиро­ванном атоме гелия?

Ответ: 0, 166 нм.

10. Сколько β -частиц испускает в течение одного часа 1 мкг изотопа Nа²⁴, период полураспада которого 15 ч?

Ответ: 1, 2· 10¹⁵.

11. Для ядер Cd найти удельную энергию связи и вычислить дефект массы.

Ответ: 8, 51 МэВ; 1, 03301 а.е.м.

ВАРИАНТ 11

1. Найти показатель преломления плоскопараллельной стеклянной пластинки толщиной 0, 32 мкм. Если известно, что при прохождении через нее перпендикулярно падающего белого света, он окрашивается в синий свет длиной волны 0, 43 мкм.

Ответ: 1, 35.

2. Оценить количество интерференционных полос, наблюдаемых в клине падении света длиной волны 0, 5 мкм, если немонохроматичность света составляет 0, 01 мкм. Считать максимальный номер наблюдаемой полосы, при котором свет длиной волны 0, 51 мкм перекрывается максимумом следующего порядка света длиной волны 0, 5 мкм.

Ответ: 50.

3. Параллельный пучок рентгеновского излучения падает на грань кристалла с расстоянием между атомными плоскостями 0, 3 нм. Определить длину

волны рентгеновского излучения, если под углом 30^о к плоскости грани наблюдается первый дифракционный максимум.

Ответ: 0, 300 нм.

4. На диафрагму с круглым отверстием диаметром 4 мм падает нормально параллельный пучок лучей монохроматического света (λ = 5· 10^{-7 м). Точка наблюдения находится на оси отверстия на расстоянии 1 м от него. Сколько зон Френеля укладывается в отверстии? Темное или светлое пятно получится в центре дифракционной картины, если в месте наблюдения поместить экран?}

Ответ: 8 зон; темное пятно.

5. Светлый луч падает на поверхность топаза (n = 1, 63). Определить угол Брюстера, а также на какой угол нужно повернуть николь, поставленный на пути отраженного плоскополяризованного луча, чтобы его интенсивность уменьшилась в шесть раз?

Ответ: 50, 7⁹; 63, 4°.

6. Мощность излучения АЧТ равна 10 кВт. Найти величину излучающей поверхности тела, если известно, что длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности его энергетической светимости, равна 7∙ 10^{-5 см.}

Ответ: 6 см².

7. Давление монохроматического света длиной волны λ = 600 нм на зачерненную поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излучению составляет 0, 1 мкПа. Определить число фотонов, падающих ежесекундно на 1 м² поверхности.

Ответ: 9, 06· 10¹⁹.

8. Разница между главными линиями серий Лаймана и Бальмера в длинах волн излучения атомарного водорода равна 534, 7 нм. Определить по этим данным постоянную Планка.

Ответ: 6, 6· 10^-34 Дж∙ с.

9. На сколько меняется дебройлевская длина волны электрона при вырывании его квантом света энергией 14, 5 эВ с первой боровской орбиты атома водорода на большое расстояние?

Ответ: 0, 96 нм.

10. При излучении β -распада изотопа Mg²³ в момент t = 0 с был включен счетчик. К моменту t₁ = 2 c он зарегистрировал N₁ β -частиц, а к моменту t ₂ = 3 ∙ t₁ в 2, 66 раза больше. Найти среднее время жизни данных ядер.

Ответ: 16 с.

11. Во сколько раз различаются удельные энергии связи ядер Мg и Mg?

Ответ: в 1, 045 раз.

ВАРИАНТ 12

1. Найти показатель преломления плоскопараллельной стеклянной пластинки толщиной 0, 32 мкм, если известно, что при прохождении через нее падающего под углом 30° к нормали белого света, он окрашивается в синий свет длиной волны 0, 43 мкм.

Ответ: 1, 44.

2. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохромати- ческим светом с длиной волны λ = 6∙ 10^{-7 м}. Найти разность ∆ r между радиусами светлых колец с порядковыми номерами κ ₁ = 3 и κ ₂ = 4. Радиус кривизны линзы R = 8 м. Наблюдение ведется в отраженном свете.

Ответ: ∆ r = 6, 2 м.

3. Какова длина волны монохроматического рентгеновского излучения, падающего на кристалл кальцита, если дифракционный максимум первого порядка наблюдается при угле скольжения равным 3°? Расстояние между атомными плоскостями кристалла принять равным 0, 3 нм.

Ответ: 0, 031 нм.

4. Точечный источник (λ = 5∙ 10^{-7 м) находится на расстоянии 1 м} от диафрагмы с круглым отверстием радиусом 1 мм. Определить расстояние от экрана до диафрагмы, при котором отверстие открывало бы для точки наблюдения три зоны Френеля.

Ответ: 2 м.

5. На водной поверхности разлит бензол (n = 1, 501). Под каким углом к горизонту должны падать лучи Солнца, чтобы луч, отраженный от поверхности воды, находящейся под пленкой, был максимально поляризован и каков угол полного внутреннего отражения?

Ответ: 48, 4°; 62, 7°.

6. В каких областях спектра лежат длины волн, соответствующие максимуму спектральной плотности энергетической светимости, если источником света служит:

1) спираль электрической лампоч­ки (Т = 6000 К);

2) поверхность Солнца (Т = 6000 К);

3) атомная бомба, в которой в момент взрыва развивается температура около 10 млн градусов. Излучение считать близким к излучению АЧТ.

Ответ: 1) λ _m = 1 мкм – инфракрасная область;

2) λ _m = 5∙ 10^{-5 см – обл. видимого света;}

3) λ _m = 3 Å – обл. рентгеновских лучей.

7. На идеально отражающую плоскую поверхность нормально падает монохроматический свет длиной волны λ = 0, 55 мкм. Поток излучения составляет 0, 45 Вт. Определить:

1) число фотонов, падающих на поверхность за время t = 3 с;

2) силу давления, испытываемую этой поверхностью.

Ответ: 1) 3, 73∙ 10¹⁸; 2) 3 нПа.

8. Какие спектральные линии появятся при возбуждении атомарного водорода электронами с энергией 12, 5 эВ?

Ответ: 103; 122; 660 нм.

9. Рентгеновская трубка работает под напряжением 10⁶ В. Определить наименьшую длину волны рентгеновского излучения.

Ответ: 1, 24∙ 10^{-12 м.}

10. Активность некоторого препарата уменьшается в 2, 5 раза за 7 суток. Найти его период полураспада.

Ответ: 5, 3 суток.

11. Вычислить дефект массы и энергию связи ядер Са.

Ответ: 0, 36718 а.е.м.; 342, 02 МэВ.

ВАРИАНТ 13

1. Известно, что плоскопараллельная стеклянная пластинка пропускает видимый свет длиной волны 0, 65 мкм. Найти длину волны видимого света, который будет отражаться от такой пластинки. Свет падает перпендикулярно.

Ответ: 0, 43 мкм.

2. Радиус четвертой зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 3 мм. Определить радиус шестой зоны Френеля.

Ответ: 3, 674 мм.

3. Для определения периода решетки на нее направлен пучок света длиной волны 0, 76 мкм. Каков период решетки, если на экране, отстоящем от решетки на 1 м, расстояние между спектрами первого порядка равно 15, 2 см?

Ответ: 10 мкм.

4. На щель шириной а = 0, 05 мм падает нормально монохроматический свет (λ = 6∙ 10^{-7 м). Определить угол между первоначаль}ным направлением пучка света и направлением на четвертую темную дифракционную полосу.

Ответ: 2° 45'.

5. В начальный момент плоскости колебаний поляризатора и анализатора совпадают. На какой угол следует повернуть анализатор, чтобы в три раза уменьшить интенсивность света, проходящего к нему от поляризатора? Потерями света в анализаторе можно пренебречь.

Ответ: 54, 74°.

6. При нагревании абсолютно черного тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 1 до 0, 5 мкм. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела?

Ответ: в 16 раз.

7. Плоская световая волна интенсивностью I = 0, 1 Вт/см падает под углом α = 30° на плоскую отражающую поверхность с коэф­фициентом отражения ρ = 0, 7. Используя квантовые представле­ния, определить нормальное давление, оказываемое светом на эту поверхность.

Ответ: 4, 25 мкПа.

8. Электрон в атоме водорода перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить энергию фотона, испущен­ную электроном.

Ответ: 2, 55 эВ.

9. Вычислить длину волны и энергию фотона, принадлежащего К_α – линии в спектре характеристического рентгеновского излучения платины.

Ответ: 0, 0124 нм; 60, 5 кэВ.

10. В начальный момент активность некоторого радиоизотопа составляет,

650 частиц/мин. Какова будет активность этого препарата по истечении половины его периода полураспада?

Ответ: 460 частиц/мин.

11. Определить энергию, необходимую для синтеза 1 моля U.

Ответ: 1, 76 ∙ 10¹⁴ Дж.

ВАРИАНТ 14

1. Известно, что плоскопараллельная пластинка окрашивает падающий на нее белый свет в красный с длиной волны 0, 67 мкм, найти в какой видимый свет (длину волны) окрасит эта пластинка белый свет, падающий на нее под углом 30° к нормали. Наблюдения производятся в проходящем свете. Показатель преломле­ния стекла 1, 2.

Ответ: 0, 61 мкм.

2. Радиус четвертой зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 3 мм. Определить радиус шестой зоны Френеля.

Ответ: 3, 674 мм.

3. Какова ширина всего спектра первого порядка (длины волн заключены в пределах от 0, 38 до 0, 76 мкм), полученного на экране, отстоящем на 3 м от дифракционной решетки с периодом 0, 01 мм?

Ответ: 11 см.

4. На узкую щель падает нормально монохроматический свет. Угол отклонения пучков света, соответствующих второй светлой дифракционной полосе, равен 1°. Скольким длинам волн падаю­щего света равна ширина щели?

Ответ: 143λ.

5. Луч света, идущий в воздухе, падает на поверхность жидкости под углом α. Определить угол падения луча, если отраженный луч максимально поляризован, а угол преломления равен 34°. Определить угол полного внутреннего отражения.

Ответ: 56°; 42, 4°.

6. На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости АЧТ, имеющего температуру, равную температуре человеческого тела, т. е. t = 37°С?

Ответ: 9, 3 мкм.

7. Определить красную границу фотоэффекта для цинка и максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с его поверхности электромагнитным излучением длиной волны 250 мм.

Ответ: 332 нм; 6, 6∙ 10⁵ м/с.

8. Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на основной.

Ответ: 12, 1 эВ.

9. При каком наименьшем напряжении на рентгеновской трубке начинают появляться линии серии К_α меди?

Ответ: 8 000 В.

10. Найти постоянную распада и среднее время жизни радиоактивного изотопа Со, если известно, что его активность уменьшается на 4 % за час. Продукт распада нерадиоактивен.

Ответ: 1, 1 10^-5 c^-1; 1 год.

11. Для ядер С найти удельную энергию связи и вычислить дефект массы.

Ответ: 7, 42 МэВ; 0, 09568 а.е.м.

ВАРИАНТ 15

1. Найти, во сколько раз толще нужно поставить вторую пластину с показателем преломления 1, 3 по сравнению с первой (показатель преломления 1, 4), чтобы белый свет практически полностью отражался от такой системы. Толщины принять минимальными. Зазоров нет.

Ответ: 0, 54.

2. Определить угол, на который поворачивает бипризма Френеля лучи, падающие на нее нормально, если показатель преломления призмы n, а образующий угол призмы θ.

Ответ: θ (n – 1).

3. Дифракционная решетка шириной 12 мм содержит 4800 штрихов. Определить: 1) число максимумов, наблюдаемых в спектре дифракционной решетки для волны, являющейся серединой оптического диапазона;

2) угол, соответствующий последнему максимуму.

Ответ: 1) 4; 2) 68°.

4. На диафрагму с круглым отверстием радиусом 1 мм падает нормально- параллельный пучок света длиной волны 5· 10^{-7 м. На} пути лучей, прошедших через отверстие, помещают экран. Определить максимальное расстояние от центра отверстия до экрана, при котором в центре дифракционной картины будет наблюдать­ся темное пятно.

Ответ: 1 м.

5. Определить угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла каменной соли, если скорость распространения света в этом кристалле равна 1, 94· 10⁸ м/с.

Ответ: 57°.

6. Температура АЧТ изменилась при нагревании от1000 до 3000 К. Во сколько раз увеличилась при этом его энергетическая светимость?

Ответ: в 81 раз.

7. При поочередном освещении поверхности некоторого металла светом длинами волн λ ₁ = 0, 35 мкм и λ ₂ = 0, 54 мкм обнаружили, что соответствующие

максимальные скорости фото­электронов отличаются друг от друга в k = 2, 0 раза.

Найти работу выхода с поверхности этого металла.

Ответ: А = 1, 9 эВ.

8. Определить первый потенциал возбуждения атома водорода.

Ответ: 10, 2 В.

9. Определить коротковолновую границу сплошного спектра рентгеновских лучей, если трубка работает под напряжением 30 кВ.

Ответ: 0, 041 нм.

10. Препарат U массой 1 г излучает 1, 24∙ 10⁴ α -частиц в секунду. Найти период полураспада этого изотопа и активность препарата.

Ответ: 4, 5∙ 10⁹ лет; 1, 2∙ 10⁴ расп./с.

11. Найти удельные энергии связи ядер Н и Н.

Ответ: 1, 23 МэВ; 2, 83 МэВ.

ВАРИАНТ 16

1. Найти, во сколько раз толще нужно поставить вторую пластину с показателем преломления 1, 4 по сравнению с первой (показатель преломления 1, 3 чтобы белый свет практически полностью отражался от такой системы. Толщины принять минимальными. Зазоров нет.

Ответ: 0, 46.

2. Определить положение первого максимума (после нулевого) интенсивности в опыте с бипризмой Френеля, если показатель преломления 1, 4, длина волны света 0, 55 мкм, образующий угол призмы 10 мин дуги.

Ответ: 0, 48 мм.

3. Период дифракционной решетки 0, 005 мм. Определить число наблюдаемых главных максимумов в спектре дифракционной решетки для λ ₁ = 760 нм и λ ₂ = 440 нм.

Ответ: 13.

4. На щель шириной 0, 1 мм нормально падает параллельный пучок света от монохроматического источника (λ = 6∙ 10^{-7 м). Опре}делить ширину центрального максимума в дифракционной картине, проецируемой с помощью линзы, находящейся непосредственно за щелью, на экран, отстоящий от линзы на расстоянии 1 м.

Ответ: 1, 2 см.

5. Угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора равен 45°. Затем угол увеличивают до некоторого значения α и при этом интенсивность

света, проходящего, через анализатор уменьшается в два раза.

Определить значение этого угла.

Ответ: 60°.

6. Температура АЧТ изменилась при нагревании от 1000 до 3000 К. На сколько изменилась при этом длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости?

Ответ: от 2, 9 до 0, 97 мкм.

7. Работа выхода электрона из платины равна 6, 3 эВ. Определить красную границу фотоэффекта.

Ответ: λ _кр = 197 нм.

8. Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения, длиной волны 102, 6 нм. Вычислить, пользуясь теорией Бора, ра­диус электронной

орбиты возбужденного атома водорода.

Ответ: 4, 76· 10^{-10 м.}

9. Вычислить наибольшую длину волны в К-серии характеристических рентгеновских лучей скандия.

Ответ: 0, 303 нм.

10. Вычислить удельные активности изотопов Nа и U, периоды полураспада которых равны соответственно 15 ч и 7, 1· 10⁸ лет.

Ответ: 3, 2 10¹⁷; 0, 8 10⁵ расп./с.

11. Найти энергию, выделяющуюся при реакции Ве + Н → B + n + ∆ E.

Ответ: 4, 35 МэВ.

ВАРИАНТ 17

1. На тонкий прозрачный клин с малым образующим углом нормально падает монохроматическая волна длиной 6 300 Å. Показатель преломления стекла 1, 4. Интерференционная картина наблюдается в отраженном свете. Найти угол клина, если расстояние между десятью полосами равно 7, 74 мм.

Ответ: 1 мин дуги.

2. В интерференционной схеме, показанной на рисунке, найти положение на экране x_k k-го интерференционного максимума. Считать толщину пленок очень тонкой. Показатель преломления равен 1, L – расстояние от точечного сферического источника до экрана. Длина волны света λ.

Ответ: x_k = L((4 d²/k² λ ²) - 1)^{0, 5}

3. На каком расстоянии друг от друга будут находиться на экране две линии спектра ртути длинами волн 577 и 579, 1 нм в спектре первого порядка, полученном при помощи дифракционной решетки с периодом 4∙ 10^{-6 м? Фокусное расстояние линзы, проек}тирующей спектр на экран, 60 см. Лучи падают на решетку нормально.

Ответ: 0, 315 мм.

4. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает параллельный пучок света длиной волны 5· 10^{-7 м. Помещенная} вблизи решетки линза проецирует дифракционную картину на плоский экран, удаленный от линзы на 1 м. Расстояние между двумя максимумами первого порядка, наблюдаемыми на экране равно 20, 2 см. Определить:

1) постоянную дифракционную решетки;

2) число штрихов на 1 см;

3) число максимумов, которое дает дифракционная решетка.

Ответ: d = 4, 95∙ 10^{-6 м;} N₀ = 2, 02∙ 10³ см^-1; k_общ = 19

5. Свет, проходящий через два николя, плоскости поляризации которых составляют угол 30°, ослабляется в 3, 3 раза. Определить коэффициент потерь света в каждом николе, связанный с отра­жением и поглощением света?

Ответ: 10 %.

6. Температура АЧТ изменилась при нагревании от 1000 до 3000 К. Во сколько раз увеличилась его максимальная спектральная плотность энергетической светимости?

Ответ: в 243 раза.

7. До какого максимального потенциала зарядится удаленный от других тел медный шарик при облучении его электромагнитным излучением с длиной волны λ = 140 нм?

Ответ: U_max = 4, 4 В.

8. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на ней для атома водорода.

Ответ: 2, 11∙ 10^{-10 м; 1, 1}∙ 10⁶ м/с.

9. При исследовании линейчатого рентгеновского спектра некоторого элемента было найдено, что длина волны К_α -линии равна 0, 076 нм. Какой это элемент?

Ответ: z = 42 (молибден).

10. Радиоизотоп Р, период полураспада которого 14, 3 суток, образуется в ядерном реакторе с постоянной скоростью 2, 7∙ 10⁸ ядер/с. Через сколько времени после начала образования этого изотопа его активность станет 1, 0∙ 10⁹ расп./с?

Ответ: 9, 5 суток.

11. Найти дефект массы и энергию связи для ядер трития Н.

Ответ: 0, 00912 а.е.м.; 8, 495 МэВ

ВАРИАНТ 18

1. На клин нормально падает свет длиной волны 0, 48 мкм. В прошедшем свете расстояние между пятью интерференцион­ными полосами 5 мм. Найти угол клина, если показатель преломления 1, 3.

Ответ: 38 с дуги.

2. Радиус четвертой зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 3 мм. Определить радиус шестой зоны Френеля.

Ответ: 3, 674 мм.

3. На дифракционную решетку с периодом 2∙ 10^{-6 м падает нор}мально свет, пропущенный сквозь светофильтр. Фильтр пропускает длины волн от 500 до 600 нм. Будут ли спектры различных порядков накладываться друг на друга?

Ответ: не будут.

4. Дифракционная решетка освещена нормально падающим монохроматичес-ким светом. В дифракционной картине максимум второго порядка отклонен на угол 14°. На какой угол отклонен максимум третьего порядка?

Ответ: 21° 17'.

5. Угол полной поляризации для некоторого вещества равен 54, 75°. Чему равен для этого вещества угол полного внутреннего отражения.

Ответ: 45°.

6. АЧТ находится при температуре Т₁ = 1500 К. В результате остывания этого тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на ∆ λ = 9 мкм. До какой температуры Т₂ охладилось тело?

Ответ: 266 К.

7. Имеется вакуумный фотоэлемент, один из электродов цезиевый, другой –медный. Определить максимальную скорость фо­тоэлектронов, подлетающих к медному электроду, при освеще­нии цезиевого электрода электромагнитным излучением длиной волны 0, 92 мкм, если электроды замкнуты снаружи накоротко (A_цезия = 1, 89 эВ; A_cu = 4, 47 эВ).

Ответ: υ _max = 6, 4∙ 10 ⁵ м/с.

8. Вычислить период вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n = 2.

Ответ: 1, 2∙ 10^-15 с.

9. Какую наименьшую разность потенциалов U_min нужно приложить к рентгеновской трубке, антикатод которой покрыт ванадием (z = 23), чтобы в спектре рентгеновского излучения появились все линии К-серии ванадия? Граница К-серии ванадия 0, 226 нм.

Ответ: 5, 5 кВ.

10. Определить период полураспада таллия, если известно, что через 100 дней его активность уменьшилась в 1, 07 раза.

Ответ: 2, 8 года.

11. Вычислить энергию ядерной реакции А1 + Не → Si + Н.

Ответ: 2, 41 МэВ

ВАРИАНТ 19

1. На тонкий, прозрачный клин с малым образующим углом падает под углом 30° к нормали монохроматическая волна длиной 6300 Å. Показатель преломления стекла 1, 4. Интерференционная картина наблюдается в отраженном свете. Найти угол клина, если расстояние между десятью полосами равно 7, 74 мм.

Ответ: 1 мин 7 с дуги.

2. В интерференционной схеме, показанной на рисунке, найти на какое расстояние на экране будут смещены интерферирующие лучи, один из которых прошел через пленки без отражений, а второй двукратно отразился. Считать толщину пленок очень тонкой. Показатель преломления равен 1, L – расстояние от точечного сферического источника до экрана. Длина волны света λ (х_k – расстояние от центра экрана до k-го максимума).

Ответ: ∆ = 2d x_k/L.

3. Сравнить разрешающие способности дифракционных решеток, если одна из них имеет 420 штрихов на 1 мм при ширине 2 см, а вторая – 700 штрихов на 1 мм при ширине 4, 8 см.

Ответ: 1: 4.

4. На дифракционную решетку, содержащую 100 штрихов на 1 мм; падает монохроматический свет. Зрительная труба спектрометра наведена на максимум третьего порядка. Чтобы навести трубу на другой максимум того же порядка, ее нужно повернуть на угол 20°. Определить длину волны света.