ТЕМА «Квантоваяоптика»
703.Светильник в виде цилиндра из молочного стекла имеет размеры: длину 25 см, диаметр 24 мм. На расстоянии 2 м при нормальном падении лучей возникает освещенность 15 лк.Определить силу света; яркость и светимость его, считая, что указанныйизлучатель косинусный.
Сила света по формуле:
/>
/>-световой поток
/> -телесный угол
Яркость по формуле:
/>
Светимость по формуле:
/>[люмен/м2]
S- освещаемая площадь
Sопределяем по формуле:
/>
/>=15(лк) –освещенность задана в условии
/>=15(лк)
/>-расстояние задано = 2м
Отсюда:
/>
/>
/>=1
/>
/>
/>
713. Температура абсолютно черноготела Т = 2 кК. Определить длину волны λm, на которую приходитсямаксимум испускательной способности и спектральную плотность энергетическойсветимости (rλ,)max для этой длины волны.
1-й закон Вина(смещения):
/>
/> -длина волны, соответствующая наибольшей спектральной плотности энергетическойсветимости
b– константа
T– температура
/>
Находим по законуСтефана-Больцмана светимость:
/>
M– энергетическая светимость
/> -константа Стефана-Больцмана
/>
/> -спектральная энергетическая светимость
723. Фотонс энергией ε = 10 эВ падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект.Определить импульс р, полученный пластиной, если принять, что направления движенияфотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхностипластин
p– импульс, полученный пластиной:
/>
733.Определить постоянную Планке h, если известно, что фотоэлектроны, вырываемые споверхности металла светом с частотой 2,2ּ 1011с-1, полностью задерживаются обратным потенциалом6,6 В, а вырываемые светом с частотой 4,6ּ 1011c-1 — потенциалом 16,5 В.
Решение:
2,26 эВ = 2,26 х 1,6х10-19Дж = 3,6х10-19 Дж
hυ=А+Ек
υ=/>
/>
/>
/>Дж≈ 4,97х10-19 – 3,6х10-19≈ 1,4х10-19 Дж
Ответ: 1,4х10-19 Дж.
ТЕМА «Квантовая механика.Строение атома и ядра»
803.Вычислить по теории Бора период Т вращения электрона в атоме водорода,находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n= 2.
/>
823. Каковадолжна быть кинетическая энергия Т протона в моноэнергетическом пучке,используемого для исследования структуры с линейными размерами l≈10-15см?
Ответ: Т=1,32*10-11Дж
Литература
1. ДетлафА.А., Яворский Б.М. Курс физики: Учеб. пособие для втузов..- М.: Высш. шк.,2000. — 718 с.
2. СавельевИ.В. Курс общей физики: Учеб. пособие для втузов: В 5-ти кн. – 4-е изд.перераб. — М.: Наука;: Физматлит.2000. — 368 с.
3. ТрофимоваТ.И. Курс физики: Учеб. пособие для инж.-техн. спец. вузов… — М.: Высш. шк.,1999. — 542 с.
4. ТрофимоваТ.И. Оптика и атомная физика: законы, проблемы и задачи: Учеб. пособие длявтузов… — М.: Высш. шк., 1999. — 288 с.
5. АлександровН.В., Яшкин А.Я. Курс общей физики. Механика. – М.: Просвещение,1978, с. 415.
6. ЛисейкинаТ.А., Пинегина Т.Ю., Серебрякова Т.К., Хайновская В.В. Методические указания покурсу физики для студентов заочников. — Новосибирск: Издательство НЭИС, 1992,с.57.