Задачи Оптика. Квантовая физика.

Квантовая физика

1. Как изменится общее количество излучаемой телом энергии, если одну половину тела нагреть в 2 раза больше, а другую половину охладить в 2 раза против первоначального состояния. Тело считать абсолютно чёрным телом.

2. Какую мощность надо подводить к зачернённому металлическому шарику радиусом 2см, чтобы поддержать его температуру на 27 С выше температуры окружающей среды? Температура окружающей среды равна 20 С.

3. Температура абсолютно чёрного тела равна 1000 К. На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости? 4. Чему равна в эВ кинетическая энергия фотоэлектронов, испускаемых натрием, если натрий освещается светом с длиной волны 4·10-8м? Порог фотоэффекта для натрия 680 нм.

5. Фотон с длиной волны 0,005 нм рассеивается на угол 90 . Определить импульс электрона отдачи.

6. Пылинка с массой 10-15г находится в области с линейными размерами 10-4 см при Т=10 К. Проявляет ли такая пылинка при движении волновые свойства?

7. Длина волны де Бройля для электрона в атоме водорода составляет 0,66 нм. Определить на какой орбите находится электрон и его угловую скорость.

8. При переходе атомов водорода из возбуждённого состояния в основное они испускают фотоны трех сортов. Найти энергии фотонов в эВ.

9. Покоящийся ион Li++ испустил фотон, соответствующий головной линии серии Лаймана. Этот фотон вырвал фотоэлектрон из покоящегося иона He+ , который находился в основном состоянии. Найти кинетическую энергию фотоэлектрона в эВ.

10. Частица в глубоком одномерном прямоугольном потенциальном ящике шириной l находится в первом возбужденном состоянии. Определить, в каких точках интервала 0 < x < l/3 плотность вероятности нахождения частицы максимальна.

11. Поместим электрон в глубокий одномерный прямоугольный потенциальный ящик. Во сколько раз разность энергий седьмого и восьмого энергетических уровней больше энергии седьмого уровня электрона.

12. Используя принцип Паули, указать, какое максимальное число электронов в атоме может иметь одинаковое квантовое число n. 13. Найти удельную активность кольбата Co60 .

14. Выделяется или поглощается энергия в ядерной реакции 4Be9 +1H 2 5B 10+0n 1 .

15. Ядро атома состоит из трех протонов и двух нейтронов. Энергия связи ядра равна 26,3 МэВ. Найти массу атома в а.е.м.. Что это за атом?

Оптика

1. Каковы должны быть пределы измерений толщины пластинки с показателем преломления 1,6, чтобы наблюдать интерференционные максимумы 10-го порядка для длины волны 520нм.

2. Клиновидная пластинка шириной 100мм имеет у одного края толщину 2,254мм у другого 2,283мм. Показатель преломления пластинки 1,5. Свет длиной волны 655нм падает на пластинку под углом 30 . Определить ширину интерференционной полосы в отраженном свете.

3. На установку для получения колец Ньютона падает нормально свет длиной волны 0,52мкм. Определить толщину воздушного слоя там, где наблюдается пятое светлое кольцо в проходящем свете.

4. В опыте с зеркалами Френеля расстояние между мнимыми изображениями источника света 0,5мм, расстояние от них до экрана 3м. Длина волны света 0,6мкм. Определить расстояние между соседними максимумами.

5. Расстояние от точечного источника света с длиной волны 0,5мкм до диафрагмы с круглым отверстием диаметром 1мм равно 1м, а расстояние от диафрагмы до экрана равно 2м. Отверстие открывает три зоны Френеля. Как изменится интенсивность света в точке наблюдения, если убрать диафрагму?

6. Найти наибольший порядок спектра для желтой линии натрия (длина волны 589нм), если постоянная дифракционной решетки равна 2мкм.

7. Под каким углом должен падать пучок света из воздуха на поверхность жидкости, налитой в стеклянный сосуд, чтобы свет, отраженный от дна сосуда, был полностью поляризован. Показатель преломления жидкости 1,08, стекла - 1,65.

8. Какое наименьшее число штрихов должна содержать дифракционная решетка, чтобы две составляющие желтой линии натрия с длинами волн 588,0нм и 588,6нм можно было наблюдать раздельно в спектре первого порядка? _____________________________________________________________________________________________________