Глава6 Атомная и ядерная физика

601. Найти расстояние от точечного источника излучения мощностью Р=100 Вт и длиной волны λ=0,6 мкм до точки, где концентрация фотонов равна n=108 м^-3. 602. Монохроматическое излучение с длиной волны λ=500 нм падает нормально на плоское зеркало и давит на него с силой F=100 нН. Определить число фотонов N, ежесекундно падающих на зеркало.

603. Определить импульс электрона отдачи mv при эффекте Комптона, если фотон с энергией e, равной энергии покоя электрона, был рассеян на угол θ=180⁰.

604. В результате комптоновского рассеяния γ кванта с энергией ε=2 МэВ его длина волны изменилась на 30 %. Какова кинетическая энергия электрона отдачи?

605. На идеальное плоское зеркало площадью поверхности S=2 cм² падает нормально свет с поверхностной плотностью потока излучения равной 2 10⁵ Вт/м². Зеркало облучается в течении времени t=2 c. Найти импульс, полученный зеркалом.

606. Поток световой энергии, излучаемой электрической лампой, равен Ф=600 Вт. На расстоянии l=1 м от лампы перпендикулярно падающим лучам расположено плоское круглое зеркало радиусом r=1 cм. Считая лампу точечным изотропным

излучателем, определить силу давления света F на зеркало.

607. Рентгеновский фотон с энергией ε=0,25 МэВ рассеялся на свободном электроне. Энергия рассеянного фотона равна ε‘=0,20 МэВ. Определить угол рассеяния фотона.

608. В эффекте Комптона длины волн рентгеновского излучения, рассеянного под углами θ₁=60⁰ и θ₂=120⁰, отличаются в 2 раза. Определить длину волны падающего излучения l.

609. Фотон с импульсом р=1,02 МэВ/с, где с – скорость света в вакууме, расселся на покоившемся свободном электроне, в результате чего импульс фотона стал равным р’=0,255 МэВ/с. Под каким углом θ рассеялся фотон?

610. Определить, во сколько раз увеличится радиус орбиты электрона r в атоме водорода, находящемся в основном состоянии, при поглощении им кванта энергии ε=12,09 эВ.

611. Найти период обращения Т и угловую скорость обращения электрона на 1-ой боровской орбите иона атома Не+.

612. Покоящийся атом водорода испустил фотон, соответствующий головной линии серии Лаймана. Какую скорость приобрел атом? Масса атома водорода m=1,67 10^-27 кг.

613. Найти скорость фотоэлектронов, вырываемых электромагнитным излучением с длиной волны λ=0,018 мкм из ионов Не+, которые находятся в основном состоянии и покоятся.

614. При каком значении кинетической энергии электрона Т ошибка в определении длины волны де Бройля без учета релятивистской поправки составит 2%?

615. Какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от λ₁=100 пм до λ₂=50 пм?

616. Какая энергия Q выделяется, если в следующей ядерной реакции ₁₃Аl²⁷ + ₂He⁴ →₁₄Si³⁰ + ₁H¹ подвергаются превращению все ядра, находящиеся в m=1 г алюминия. Масса атома алюминия m=26,99010 а.е.м., масса атома гелия m=4,00388 а.е.м., масса атома кремния m=29,98325 а.е.м., масса атома водорода m=1,00814 а.е.м.

617. Определить энергию на один нуклон, которая выделяется в ядерной реакции ₃Li⁶ + ₁H² → 2 ₂He⁴. Масса атома лития m=6,01513 а.е.м., масса атома дейтерия m=2,01355 а.е.м., масса атома гелия m=4,00260 а.е.м.

618. Сколько тепла Q выделяется при образовании m=1 г гелия ₂He⁴ из дейтерия ₁Н²? Написать уравнение этой ядерной реакции. Масса атома гелия m=4,00260 а.е.м., масса атома дейтерия m=2,01355 а.е.м.

619. Радиоактивный препарат урана ₉₂U²³⁸ массой m=1 г испускает 1,24.104 α-частиц в секунду. Найти период Т полураспада изотопа, его активность А, написать схему α- распада

620. Какая доля радиоактивных ядер кобальта ₂₇Со⁶⁰, период полураспада которого равен Т=5,3 года, распадается за 1 месяц?