Домашнее задание по квантовой физике Вариант 17

Задание 1 Максимум спектральной плотности энергетической светимости (rλ)тах яркой звезды Арктур приходится на длину волны λт = 580 нм. Принимая, что звезда излучает как абсолютно черное тело, определить температуру Т поверхности звезды. Задание 2 В каких областях спектра лежат длины волн, соответствующие максимуму спектральной плотности энергетической светимости, если источником света служит: а) спираль электрической лампочки (Т = 3000К); б) поверхность Солнца (Т = 6000К); в) атомная бомба, в которой в момент взрыва развивается температура Т ? 107 К? Излучение считать близким к излучению абсолютно черного тела. Задание 3 Абсолютно черное тело имеет температуру Т1 =2900К. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на Δλ = 9мкм. До какой температуры Т2 охладилось тело? Задание 4 Фотоны с энергией е = 4,9эВ вырывают электроны из металла с работой выхода А = 4,5эВ. Найти максимальный импульс ртах? передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона. Задание 5 Фотон с энергией εф = 10 эВ падает на серебряную пластинку и вызывает фотоэффект. Определите импульс, полученный пластинкой, если движения фотона и фотоэлектрона направлены одинаково и перпендикулярны поверхности пластинки. Задание 6 Катод фотоэлемента освещается монохроматическим светом с длиной волны λ = 310 нм. При ее изменении на 25% задерживающее напряжение уменьшилось на 0,8 В. По этим экспериментальным данным рассчитайте постоянную Планка. Задание 7 Найти величину нормального давления на плоскую поверхность при зеркальном отражении параллельного светового потока с интенсивностью I = 0,5вт/см2 , если коэффициент отражения данной поверхности ρ = 0,6, а угол между направлением света и нормалью к поверхности φ = 30°. Задание 8 Какая доля энергии фотона приходится на электрон отдачи при эффекте Комптона, если рассеяние фотона происходит на угол θ = 90°? Энергия фотона до рассеяния εф = 0,51 МэВ. Задание 9 В модели Бора электрон движется вокруг ядра атома водорода по круговой орбите. Считая радиус орбиты равным 0,053 нм, определите длину волны де Бройля электрона. Задание 10 Найти длину волны де Бройля λ для электрона, имеющего кинетическую энергию: a) W1 = 10 кэВ; б) W2 = 1МэВ. Задание 11 Фотон с энергией ε = 16,5 эВ выбил электрон из невозбужденного атома водорода. Какую скорость v будет иметь электрон вдали от ядра атома? Задание 12 На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной атомарным водородом. Постоянная решетки d = 5мкм. Какому перехода электрона соответствует спектральная линия, наблюдаемая при помощи этой решетки в спектре пятого порядка под углом φ= 41°? Задание 13 Исходя из того, что радиус атома водорода имеет значение порядка 0,1 нм, оцените скорость движения его электрона. Задание 14 Считая, что формула Мозли с достаточной степенью точности дает связь между длиной волны λ характеристических рентгеновских лучей и порядковым номером элемента Z, из которого сделан антикатод, найти наибольшую длину волны λ линий К-серии рентгеновских лучей, даваемых трубкой с антикатодом из: а) железа; б) меди; в) молибдена; г) серебра; д) тантала; е) вольфрама; ж) платины. Для К-серии постоянная экранирования σ = 1.