2015__ЗГд-15-1__Жазитов а.М.

Контрольная работа по физике № 3.

Квантовая, атомная и ядерная физика.

1. Определите мощность теплового излучения абсолютно черного тела, если длина волны, которая соответствует максимуму энергии в спектре излучения, λ_m = 680 нм, а площадь излучающей поверхности S = 10 см². Ответ: N = 19 кВт.

3. Определите энергию ε и импульс р фотонов для лучей с длинами волн: 1) λ₁= 3,5×10-¹¹ м; 2) λ₂= 2,34×10-⁸м.

Ответ: ε₁ = 35,5 кэВ; p₁ = 1,89·10^-23 кг·м/с;ε₂ = 53 эВ; p₂ = 2,83·10^-26 кг·м/с.

2. Фотон с длинной волны λ₁=10 пм рассеялся на свободном электроне, причём угол рассеяния θ=π/4. Определить длину волны рассеянного фотона и его энергию. Ответ: l=10,7 пм; e =0,116 МэВ.

4. Оценить с помощью соотношения неопределённостей минимальную кинетическую энергию электрона, локализованного в области размером L = 0,20 нм. Ответ: T_min » 1 эВ.

5. Какая доля радиоактивных ядер кобальта, период полураспада которых 71,3 дня, распадается за два месяца? Ответ: 44%.

6. Определите энергию Е, которую нужно затратить для отрыва нейтрона от ядра .

Ответ: Е = 20,58 МэВ.

2015__ЗГд-15-1__Жуга м.Н.

Контрольная работа по физике № 3.

Квантовая, атомная и ядерная физика.

1. На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела при температуре 0 °С? Чему равна энергетическая светимость тела при этой температуре? Ответ: l_m = 10,6 мкм; R_e = 315 Вт/м².

3. Световой поток с мощностью излучения N=2,3 Вт падает нормально на зеркальную поверхность. Определить силу давления, испытываемую этой поверхностью. Ответ: F=1,5·10^-8 Н

2. Какая часть энергии падающего фотона приходится на электрон отдачи при комптоновском эффекте, если рассеяние фотона произошло на угол π/6. Длина волны падающего фотона λ₁=12пм. Ответ: Т/ε₁=0,03.

4. Электрон с кинетической энергией Т = 4 эВ локализован в области размером ℓ = 1 мкм. Оценить с помощью соотношения неопределенностей относительную неопределенность его скорости.

Ответ: Du/u ~ 10^‒4.

5. Определить период полураспада висмута , если известно, что висмут массой m = 1 г выбрасывает N = 4,6·10¹⁵ β-частиц за t = 1 с. Ответ: Т = 4,32·10⁵ с.

6. Определите, какая энергия необходима, чтобы разделить ядро на две α-частицы и нейтрон.

Ответ: Q = 1,57 МэВ.

2015__ЗГд-15-1__Зобенко к.А.

Контрольная работа по физике № 3.

Квантовая, атомная и ядерная физика.

1. Мощность излучения абсолютно чёрного тела равна 10⁵ кВт. Найти площадь излучающей поверхности тела, если известно, что длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, равна 7×10-⁵ см. Ответ: S = 6 м².

2. Какой длины волны свет следует направить на поверхность серебра, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равна v_max= 2ּ10⁵м/с. Работа выхода для серебра равна А_вых =7,6ּ10^-19 Дж.

Ответ: l = 2,55ּ10^-7 м.

3. Давление света на абсолютно чёрную поверхность, расположенную перпендикулярно лучам с длиной волны λ=5·10^-7 м, равно р=10 мкПа. Найти число фотонов N, падающих за t=1 с на S=1 см² этой поверхности. Ответ: N=7,55·10¹⁷.

4. Найдите длину волны де Бройля электрона, движущегося со скоростью V = 0,3×с, где с – скорость света.

Ответ: λ_Б = 7,7·10-¹² м.

5. Определить постоянную λ радиоактивного распада стронция . Какая доля от первоначального числа атомов распадается за 10 лет? Период полураспада 28 лет. Ответ: l = 7,85×10-¹⁰ с-¹; 22%.

6. Ядро атома лития бомбардируются протонами, кинетическая энергия которых 1,4 МэВ. Образующиеся при этом две α-частицы летят с одинаковой скоростью. Определите кинетическую энергию каждой α-частицы. Ответ : Т = 9,37 МэВ.