Решения задач по квантовой физике

ЗАДАЧИ по физике – раздел «Квантовая механика»

бесплатные решения - ссылка в концедокумента

1. Найти энергию фотона: 1) красного ( = 0,700 мкм); 2) зеленого ( = 0,550 мкм); 3) фиолетового ( = 0,400 мкм); 4) инфракрасного ( = 10 мкм) излучений.

2. Во сколько раз энергия фотона ( = 550 нм) больше средней кинетической энергии поступательного движения молекулы кислорода при комнатной температуре (17 ⁰С)?

3. Принадлежит ли к составу видимого света излучение, фотоны которого обладают энергией 6,00^.10^-19 Дж?

4. Энергия фотона 1,00 МэВ. Определить импульс фотона.

5. Точечный источник света потребляет мощность N = 100 Вт и равномерно испускает свет во все стороны. Длина волны испускаемого при этом света  = 589 нм. КПД источника 0,1%. Вычислить число фотонов, испускаемых источником за 1 с.

6. При какой температуре средняя кинетическая энергия теплового движения молекул одноатомного газа равна энергии фотонов рентгеновских лучей ( = 0,10 нм)?

7. Какова максимальная скорость электронов, вылетающих с поверхности молибдена при освещении его лучами с длиной волны 200 нм?

8. Какой длины электромагнитную волну следует направить на поверхность цинка, чтобы максимальная скорость электрона, вылетевшего из металла, была 0,8 Мм/с?

9. На поверхность никеля падает монохроматический свет ( = 200 нм). Красная граница фотоэффекта для никеля 248 нм. Определить энергию падающих фотонов, работу выхода электронов, максимальную кинетическую энергию электронов и их скорость.

10. Изолированная металлическая пластинка освещается светом с длиной волны 450 нм. Работа выхода электронов из металла 2 эВ. До какого потенциала зарядится пластинка при непрерывном действии света?

11. Найти изменение длины волны света при рассеянии его под углом 90⁰ на свободных первоначально покоившихся протонах.

12. Вычислить комптоновское смещение и относительное изменение длины волны для видимого света ( = 500 нм) и -лучей  ( = 5 пм) при рассеянии на первоначально покоившихся свободных электронах. Угол рассеяния 90⁰.

13. Фотон с энергией Е = 0,75 МэВ рассеялся на свободном электроне под углом  = 60⁰. Найти энергию рассеянного фотона Е’, кинетическую энергию. Кинетической энергией электрона до соударения пренебречь.

14. Температура абсолютно черного тела изменяется от 727 ⁰С до 1727 ⁰С. Во сколько раз изменится при этом энергия, излучаемая телом?

15. Температура абсолютно черного тела 127 ⁰С. После повышения температуры суммарная мощность излучения увеличилась в 3 раза. На сколько повысилась при этом температура?

16. В какой области спектра лежит длина волны, соответствующая максимуму излучательной способности Солнца, если температура его поверхности 5800 К?

17. Температура поверхности звезды 12000 К. Можно ли определить эту температуру по закону смещения Вина, если земная атмосфера поглощает все лучи с длиной волны короче 290 нм?

18. Во сколько раз увеличится мощность излучения абсолютно черного тела, если максимум излучательной способности переместится от 700,0 нм до 600,0 нм?

19. Температура абсолютно черного тела изменилась при нагревании от 1327 ⁰С до 1727 ⁰С. На сколько изменилась при этом длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности, и во сколько раз увеличилась максимальная излучательная способность?

20. Найти длину волны де Бройля электрона, движущегося со скоростью: 1) 20 км/с и 2) 0,8 км/с.

21. Вычислить длину волны де Бройля для протона с кинетической энергией 100 эВ.

22. Найти длину волны де Бройля для -частицы, нейтрона и молекулы азота, движущихся со средней квадратичной скоростью при температуре 25 ⁰С.

23. Вычислить кинетическую энергию электрона, молекулы кислорода и частицы, радиус которой 0,1 мкм и плотность 2000 кг/м³, если каждой из этих частиц соответствует длина волны де Бройля 100 пм.

24. Неопределенность скорости электронов, движущихся вдоль оси абсцисс, составляет v = 10² v/c. Какова при этом неопределенность координаты х, определяющей местоположение электрона?

25. Длительность возбужденного состояния атома водорода соответствует примерно t = 10^-7 . Какова неопределенность энергии в этом состоянии?

26. Образец радиоактивного радона ₈₆ Rn ²¹⁰  содержит 10¹⁰ радиоактивных атомов с периодом полураспада 3,825 сут. Сколько атомов распадается за сутки?

27. Сколько ядер распадается за 1 с в куске урана ₈₆ U ²³⁸ массой 1,0 кг?

Файл: 

bespl.doc