В қосымшасы

В.1 Жұту қабілеттері әр түрлі, пішіндері мен өлшемдері бірдей екі дене белгілі температураға дейін қыздырылды, содан соң вакуумге орналастырылды. Салқындау процесі кезіндегі осы денелердің температураларының уақытқа тәуелділігі В.1-суретте кескінделген. Денелердің салқындау қисықтарының қайсысы жұтылу қабілеті үлкен денеге, қайсысы кішісіне сәйкес келеді?

В.1 Сурет В.2 Сурет

В.2 Абсолют қара дененің сәуле шығаруының энергетикалық таралуынан (В.2 суретті қара) S1 және S2 аудандары бірдей екі аймақ бөлініп алынды.Толқын ұзындығының берілген аралығына сәйкес келетін сәуле шығару қуаты мен шығарылған кванттар саны бірдей бола ма?

В.3 Студент екі температура үшін абсолют қара дененің сәуле шығару спектріндегі энергияның таралу қисығын сызды (В.3 суретті қара) . Студенттің қатесін табыңыз.

В.3 Сурет В.4 Сурет

В.4 В.4-суретте қандай да бір температурадағы (1-қисық) абсолют қара дененің сәуле шығару энергиясының таралуының теориялық таралу қисығы мен сол температураға дейін қыздырылған қандай да бір дененің сәуле шығаруының экспериментальды қисығы (2-қисық) кескінделген. Эксперименттік қисықтардың дұрыс емес екенін қалай түсіндіруге болады ?

В.5 В.5-суретте 1-қисық абсолют қара дененің сәуле шығару спектріндегі энергияның таралуын, 2-қисық сол температурадағы қандай да бір шартты дененің сәуле шығару спектріндегі энергияның таралу қисығын кескіндейді. 2-қисық үш аймақтан тұрады: ден -ге дейін, -ден -ге дейін және -ден -ке дейін. 2-қисықтың барлық ординаты 1-қисықтың ординатынан 2 есе төмен. мен аралығында тұрақты болып қалады. Шартты дененің жұтылу қабілетінің толқын ұзындығы бойынша таралуын салыңыз.

В.5 Сурет В.6 Сурет

В.6 Оқшауланған жабық ыдыс ішінде идеал газ орналасқан. Газ молекулаларының концентрациясы n. Газ молекулаларының ілгерілемелі қозғалысының кинетикалық энергиясының көлемдік тығыздығы, абсолют қара дененің электромагнитті сәуле шығару энергиясының көлемдік тығыздығына қандай Т температурада тең болады ?

В.7 Фотоэлементтің вольт- амперлік сипаттамасынан жарықтың әсерінен катод бетінен бірлік уақыттағы шығатын N электрондар санын қалай анықтауға болады ?

В.8 В.6 Суретте фотоэлектрондардың энергия бойынша таралу функциясы кескінделген. Фотоэлектрондардың максимал энергиясы қалай анықталады?

В.9 Лукирский мен Прилежаев тәжірибесінде фототокты тежеуге керекті потенциалдар айырымының бетке түсетін жарық жиілігіне тәуелділігі көлбеу түзумен (В.7 суретті қара) кескінделеді. Осы көлбеу түзуден ћ Планк тұрақтысын қалай анықтауға болады? Әр түрлі түзулердің айырмашылықтарын қалай түсіндіресіз ?

В.7 Сурет В.8 Сурет

В.10 Фотокатод әрқайсысы монохроматты сәуле шығаратын екі көздің біреуінен жарықтануы мүмкін. Сәуле көздері катодтан бірдей қашықтықта орналасқан. Фототоктың бір жарық көзімен жарықтанғандағы анод пен катод арасындағы кернеуге тәуелділігі 1-қисықпен, екінші жарық көзімен жарықтанғанда 2-қисықпен кескінделеді (В.8 суретті қара). Осы жарық көздерінің айырмашылығы неде ?

В.11 Екі фотокатод бір жарық көзімен жарықтанады. Бірінші катод үшін фототоктың анод пен катод арасындағы кернеуге тәуелділігі В.9-суретте 1-ші қисықпен, ал екінші катод үшін 2-ші қисықпен кескінделген. Қай фотокатодтың шығару жұмысы үлкен ?

В.12 Фотоэлементтің вольт- амперлік сипаттамалары мына жағдайларда: а) толқынның спектрлік құрамы өзгертілмей, толық жарық ағынын 2 есе арттырса; б) фотондардың ағынын өзгертпей, қолданылатын монохромат жарықтың жиілігін 2 есе арттырса; в) фотондардың ағынын өзгертпей, қолданылатын монохромат жарықтың толқын ұзындығын 2 есе арттырса; г) жарық ағынын өзгертпей, қолданылатын монохрамат жарықтың жиілігін 2 есе арттырса қалай өзгереді?

В.13 Вакуумде қандай да бір қашықтықта орналасқан екі электрод (В.10 су- ретті қара) актив кедергімен жалғанған. Бір электрод спектрінде толқын ұзындығы hc/λ > А_шығ шартты қанағаттандыратын сәулесі бар жарық көзінен жарықтанады. Осы жағдайда тізбектен ток өте ме ?

В.9 Сурет В.10 Сурет

В.14 Фотоэлектрондардың максимал кинетикалық энергиясының түскен жарық жиілігіне тәуелділігін кескіндеңіз. Электрондардың металл бетінен шығу жұмысы А_шығ.

В.15 Вакуумді фотоэлементтегі қаныққан фототоктың түскен жарық толқынындағы электр өрісі кернеулігіне тәуелділігін кескіндеңдер.

В.16 Түскен фотон энергиясы электронға берілген кинетикалық энергияға тең болатын процесс болуы мүмкін бе ?

В.17 Комптондық шашырау кезінде бірінші жағдайда фотон бастапқы бағытқа θ₁ бұрышпен (В.11 суретті қара), екінші жағдайда θ₂ бұрышпен ұшты. Қай жағдайда шашырағаннан кейінгі сәуленің толқын ұзындығы үлкен болады және қай жағдайда әсерлесуші электронның кинетикалық энергиясы үлкен болады ?

В.11 Сурет В.12 Сурет

В.18 Суреттегі (В.12 суретті қара) атомының U(r) потенциалдық энергиясының сызбасынан атом энергия деңгейлерінің схемасын кескіндеу керек. Электронның r₀ координаты үшін n=2 кванттық күйдегі оның Т кинетикалық энергиясын, U потенциалдық энергиясын және толық E энергиясын көрсету керек.

В.19 Суретте (В.13 суретті қара) атомның кванттық деңгейлері кескінделген. Төменгі деңгейден жоғарғы деңгейге өткенде электронның энергия құраушыларының (кинетикалық, потенциалдық) әр қайсысы қалай өзгереді ?

В.13 Сурет В.14 Сурет

В.20 Атомдағы электрондардың импульс моменті және оның кеңістіктегі бағдарлануы векторлық схемада (В.14 суретті қара) шартты түрде кескінделген. Вектор ұзындығы электронның орбиталды импульс моментінің модулына пропорционал. Схема векторы n бас кванттық санның қандай минимал мәніне сәйкес келеді және l , m кванттық сандарының мәндері неге тең ?

В.15 Сурет

В.21 Солдан оңға қарай қозғалып келе жатқан электрон жолында бірінші жағдайда (В.15 , а суретті қара ) табалдырық, екінші жағдайда (В.15 , б суретті қара) бөгет кездеседі. Кванттық және классикалық теория бойынша 1) электронның Wk кинетикалық энергиясы П- потенциалдық энергиясынан аз; 2) электронның Wk кинетикалық энергиясы П- потенциалдық энергиясынан артық болатын жағдайларда бөлшектің осы бөгеттерден өту ықтималдылығы қандай ?

В.22 Көлемі V тұйықталған қуыс Т температурада тепе-теңдіктегі жылулық сәуле шығарумен толтырылған. Сәуле шығарудың C_V жылу сыйым-дылығының температураға байланысын табыңыз.

В.23 Бетін абсолют қара дене деп алуға болатын радиусы ρ шар Т температурада ұсталады: а) шардың R* энергетикалық жарқырауын; б) шығарылған сәуленің толық ағынын табу керек.

В.24 Экспериментте сызықтық өлшемдері а) r₀  10ˉ¹º м (атом); б) r₀  10ˉ¹³ см (атом ядросы) болатын объектілердің ішкі құрылымын зерттеуде қолданылатын үдеткіштен шыққанда электрондардың алатын қажетті кинетикалық энергиясын бағалаңыз.

В.25 Гейзенбергтің анықталмағандықтар арақатынасын пайдаланып, сызықтық өлшемдері а) r  10ˉ¹º м (атом); б) r₀  10ˉ¹³ см (атом ядросы) болатын кеңістікке жинақталған электронның E_min минимал кинетикалық энергиясын бағалаңыз.

В.26 Энергиясы минимал күйдегі массасы m бөлшек ені болатын тік бұрышты шексіз терең потенциалды шұңқырда орналасқан: а) бөлшектің Е_min энергиясын; б) оның шұңқыр қабырғасына түсіретін F қысым күшін бағалаңыз.

В.27 Радиусы R сфералық қуыс ішінде энергиясы минимал күйдегі массасы m бөлшек орналасқан. Анықталмағандықтар арақатынасы көмегімен бөлшек-тердің қуыс сфераның ішкі қабырғасына түсіретін Р қысымын анықтаңыз.

В.28 Массасы m бөлшек біртекті U(x)=kx²/2 (гармоникалық осциллятор) потенциалды өрісте орналасқан. Анықталмағандықтар ара қатынасы көмегімен бөлшектің мүмкін болатын минимал Е_min энергиясының оның нөлге жақын жиналған аймағының x өлшеміне байланысын табыңыз.

В.29 Массасы m релятивтік бөлшек үшін дебройлдық толқын ұзындығын: а) оның υ -жылдамдығы арқылы; б) Т- кинетикалық энергиясы арқылы өрнектеңіз. Қандай жылдамдықта оның комптондық толқын ұзындығы де Бройлдық толқын ұзындыққа тең болады ?

В.30 Де-Бройль толқын ұзындығының кинетикалық энергияға тәуелділігін: а) релятивтік бөлшектер; б) релятивтік емес бөлшектер үшін табыңыздар. Жауаптарын комптондық толқын ұзындық және олардың қатынасы арқылы өрнектеңдер.