II. Контрольная работа № 6

 

Таблица № 6: номера задач по темам
Последняя цифра зачетной книжки	Номера тем
6.1	6.2	6.3	6.4	6.5	6.6	6.7
Номера задач

 

601. Вычислить истинную температуру Твольфрамо­вой раскаленной ленты, если радиационный пирометр показывает температуру Т_рад =2,5 кК. Принять, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна a_Т= 0,35.

602. Из смотрового окошечка печи излучается поток
Ф_е = 4 кДж/мин. Определить температуру Тпечи, если площадь окошечка S = 8 см².

603. Поток излучения абсолютно черного тела Ф_е= 10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны λ_m = 0,8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.

604. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излуче­ния переместится с красной границы видимого спектра (λ_m1 = 780 нм) на фиолетовую (λ_m2 = 390 нм)?

605. Определить поглощательную способность а_T серого тела, для которого температура, измеренная радиа­ционным пирометром, T_рад = 1,4 кК, тогда как истинная температура Т тела равна 3,2 кК.

606. Муфельная печь, потребляющая мощность Р= 1 кВт, имеет отверстие площадью S = 100 см². Определить долю мощности, рассеиваемой стенками печи, если температура ее внутренней поверхности равна 1 кК.

607. Средняя энергетическая светимость R поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см² мин). Какова должна быть температура Т поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты а_Т =0,25?

608. Принимая спектр Солнца за спектр излучения абсолютно
черного тела, определить мощность суммарного (интегрального, т.е. приходящегося на все длины волн) излучения, если максимум испускательной способности соответствует длине волны λ_m = 0,48 мкм. Радиус Солнца считать равным R_с = 6,5·10⁵ км.

609. Принимая спектр Солнца за спектр излучения абсолютно
черного тела, определить плотность потока энергии у поверхности
Земли. Считать, что расстояние от Земли до Солнца R_з-с = 1,5·10⁸ км,
радиус Солнца R_с = 6,5·10⁵ км. Максимум испускательной способности соответствует длине волны λ_m = 0,48 мкм.

610. Определить количество теплоты, теряемое поверхностью расплавленной платины при 1770°С за 1 мин, если площадь поверхности 100 см². Коэффициент поглощения принять равным а = 0,8.

611. Определить энергию и импульс фотона рентгеновского излучения, длина волны которого равна 1Å.

612. Чему равно отношение энергий фотонов видимого излучения фиолетового цвета (λ = 400 нм) и красного цвета (λ = 700 нм)?

613. Определить параметры фотона: энергию, импульс, массу для красного цвета (λ = 700 нм).

614. Во сколько раз импульс фотона рентгеновского излучения (λ = 1Å) больше импульса фотона видимого спектра (λ = 500 нм)?

615. К какой части спектра относятся фотоны с энергиями ε = 10^-16 Дж и ε = 4·10^-19 Дж?

616. Какую длину волны должен иметь фотон, чтобы он обладал энергией ε = 4·10^-19 Дж? Определить импульс этого фотона.

617. Чему равно отношение импульсов фотонов видимого излучения фиолетового цвета (λ = 400 нм) и красного цвета (λ = 700 нм)?

618. Определить параметры фотона: энергию, импульс, массу для фиолетового цвета (λ = 400 нм).

619. Во сколько раз энергия фотона рентгеновского излучения (λ = 1Å) больше энергии фотона видимого спектра (λ = 500 нм)?

620. Какую длину волны должен иметь фотон, чтобы он обладал энергией 10^-16 Дж? Определить импульс этого фотона.

621. Красная граница фотоэффекта для цинка λ₀ =310 нм. Определить максимальную кинетическую, энергию Т_max фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает электромагнитное излучение с длиной волны λ = 200 нм.

622. На поверхность калия падает электромагнитное излучение с длиной волны λ = 150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Тmax фотоэлектронов.

623. При облучении электромагнитным излучением цинкового шарика, удаленного от других тел, шарик зарядился до потенциала Δφ = 4,3 В. Определить длину волны излучателя.

624. На фотоэлемент с катодом из лития падает электромагнитное излучение с длиной волны λ = 200 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов U_min, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок.

625. Какова должна быть длина волны γ-излучения, падающего на платиновую пластину, чтобы максималь­ная скорость фотоэлектронов была υ_mах = 3 Мм/с?

626. На металлическую пластину направлен, пучок ультрафиолетового излучения (λ = 0,25 мкм). Фототок прекращается при минимальной задерживающей раз­ности потенциалов U_min = 0,96 В. Определить работу выхода А электронов из металла.

627. На поверхность металла падает монохроматическое электромагнитное излучение с длиной волны λ = 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта λ₀ = 0,3мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энер­гии?

628. Фотон с энергией ε = 10 эВ падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс р, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластины.

629. На металлическую пластину направлен монохроматический пучок света с частотой ν = 7,3·10¹⁴ Гц. Красная граница фотоэффекта для данного материала λ₀ = 560 нм. Определить максимальную скорость υ_mах фотоэлектронов.

630. На цинковую пластину направлен монохрома­тический пучок света. Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов U = 1,5 В. Определить длину волны λ света, падающего на пластину.

631. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла под действием γ-излучения с длиной волны λ = 0,3 нм.

632. Максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении его γ-фотонами, равна 291 Мм/с. Определить энергию γ-фотонов.

633. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении его γ-фотонами с энергией ε = 1,53 МэВ.

634. Определить максимальный импульс фотоэлектронов, вылетающих из металла под действием γ-излучения с длиной волны λ = 0,3 нм.

635. Какова длина волны ультрафиолетового излучения, падающего на поверхность некоторого металла, при максимальной скорости фотоэлектронов, равной 10 Мм/с. Работой выхода электронов из металла пренебречь.

636. Максимальная скорость фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении его γ-фотонами, равна 291 Мм/с. Определить длину волны γ-фотонов.

637. Определить максимальный импульс фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении его γ-фотонами с энергией ε =1,53 МэВ.

638. Определить массу фотоэлектронов, вылетающих из металла с максимальной скоростью под действием γ-излучения с длиной волны λ = 0,3 нм.

639. Определить энергию ультрафиолетового излучения, падающего на поверхность некоторого металла, при максимальной скорости фотоэлектронов, равной 10 Мм/с. Работой выхода электронов из металла пренебречь.

640. Определить массу фотоэлектронов, вылетающих из металла с максимальной скоростью при облучении его γ-фотонами с энергией ε = 1,53 МэВ.

641. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол θ = π/2. Определить импульс р (в МэВ/с, где с — скорость света), приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была ε₁ = 1,02 МэВ.

642. Рентгеновское излучение (λ = 1 нм) рассеивается электронами, которые можно считать практически сво­бодными. Определить максимальную длину волны λ_max рентгеновского излучения в рассеянном пучке.

643. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол θ = π/2? Энергия фотона до рассеяния ε₁ = 0,51 МэВ.

644. Определить максимальное изменение длины волны (Δλ)_max при комптоновском рассеянии электромагнитного излучения на свободных электронах и свободных протонах.

645. В результате комптоновского эффекта электрон приобрел энергию 0,5 Мэв. Определить длину волны падающего фотона, если длина волны рассеянного фотона равна 0,025 нм.

646. Фотон с энергией ε₁ = 0,51 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол θ = 180°. Определить кинетическую энергию Т электрона отдачи.

647. Фотон с импульсом 1,02 МэВ/с (где с — скорость света) в ре­зультате эффекта Комптона был рассеянна угол 30°. Определить
импульс рассеянного фотона.

648. Определить угол θ, на который был рассеян квант с энергией ε₁ = 1,53 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи Т = 0,51 МэВ.

649. Фотон при соударении со свободным электроном испытал
комптоновское рассеяние под углом 60°. Определить долю энергии, оставшуюся у фотона.

650. Определить импульс р_е электрона отдачи, если фотон с энергией ε₁ = 1,53 МэВ в результате рассеяния на свободном электроне потерял 1/3 своей энергии.

651. Определить давление на черную поверхность, создаваемое светом с длиной λ = 0,4 мкм, если ежесекундно на 1 см² поверхности падает N = 6·10¹⁶ фотонов.

652. Световое давление испытываемое зеркальной поверхностью площадью S = 1 см², равно P = 10^-6 Па. Найти длину волны монохромати­ческого света, если ежесекундно падают N = 5·10¹² фотонов.

653. На зачерненную поверхность нормально падает монохро­ма-тический свет с длиной волны λ = 0,45 мкм. Найти число фотонов N,
падающих на площадку 1 м² в 1 с, если давление, производимое
этим светом равно P = 10^-5 Па.

654. Принимая спектр Солнца за спектр абсолютно черного те­ла, определить давление солнечных лучей на земную поверхность при условии, что максимальная испускательная способность соот­ветствует длине волны λ_max = 0,48 мкм. Радиус Солнца считать равным R_c = 6,5·10⁵ км. Коэффициент отражения солнечных лучей равен нулю. Расстояние от Земли до Солнца R_з-с = 1,5·10⁸ км.

655. Определить силу светового давления на зеркальную поверх­ность площадью S = 100 см², если энергетическая освещенность поверхности, освещаемой нормально падающими лучами Е_е=2,5 кВт/м².

656. Энергетическая освещенность поверхности Земли равна
Е_е = 1,4 кВт/м². Определить давление, обусловленное светом, принимая коэффициент отражения равным ρ = 0,6.

657. Давление света на зеркальную поверхность, расположен­ную на расстоянии R = 2 м от лампочки нормально к падающим лучам,
равно Р = 0,5·10^-8 Па. Определить мощность лампочки, расходуемую
на излучение.

658. Энергетическая освещенность поверхности, освещаемой нормально падающими лучами равна Е_е = 3 кВт/м². Вычислить световое давление, если поверхность черная.

659. Свет (λ = 0,6 мкм), падая нормально па зеркальную поверхность, оказывает давление P = 10^-6 Па. Определить число фото­нов N, падающих на 1 м² поверхности.

660. Определить длину волны λ монохроматического света при
нормальном падения его на зеркальную поверхность площадью 1 м², если ежесекундно падает N = 5·10¹⁸ фотонов.

661. С какой скоростью υ электроны падают на антикатод рентгеновской трубки, если минимальная длина волны в сплошном спектре рентгеновского излучения равна λ_min = 0,01 пм.

662. Найти коротковолновую границу λ_min сплошного спектра рентгеновского излучения, если рентгеновская трубка работает под напряжением U = 30 кВ.

663. К электродам рентгеновской трубки приложена разность потенциалов U = 60 кВ. Наименьшая длина волны рентгеновских лучей, излучаемых этой трубкой, равна λ_min = 0,194 Å. Найти из этих данных постоянную Планка.

664. Найти коротковолновую границу λ_min непрерывного рентгеновского спектра, если известно, что уменьшение приложенного к рентгеновской трубке напряжения на ΔU = 23 кВ увеличивает искомую длину волны в 2 раза.

665. Длина волны одного из γ-лучей, испускаемых радием, равна λ = 0,016 Å. Какую разность потенциалов U надо приложить к рентгеновской трубке, чтобы получить рентгеновские лучи с этой длиной волны?

666. С каким импульсом p электроны падают на антикатод рентгеновской трубки, если минимальная длина волны в сплошном спектре рентгеновского излучения равна λ_min = 0,01 пм.

667. Найти коротковолновую границу λ_min непрерывного рентгеновского спектра, если известно, что уменьшение приложенного к рентгеновской трубке напряжения на ΔU = 60 кВ увеличивает искомую длину волны в 3 раза.

668. Скорость электронов, падающих на антикатод рентгеновской трубки равна υ = 10 Мм/с. Определить минимальную длину волны λ_min в сплошном спектре рентгеновского излучения.

669. Найти массу электронов m, падающих на антикатод рентгеновской трубки, если минимальная длина волны в сплошном спектре рентгеновского излучения равна λ_min = 0,01 пм.

670. Масса электронов m, падающих на антикатод рентгеновской трубки в два раза больше массы покоя m₀. Определить минимальную длину волны λ_min в сплошном спектре рентгеновского излучения.