Зборнік задач па курсе агульнай фізікі
Выдавец: Вышэйшая школа
Памер: 276с.
Мінск 1993
31.24. Чырвцная мяжа фотаэфекту для плаціны ляжыць каля 198 нм. Калі плаціну нагрэць пры высокай тэмпературы, чырвоная мяжа фотаэфекту будзе роўная 220 нм. На колькі электрон-вольт награванне памяншае работу выхаду электронаў?
31.25. На незараджаную металічную пласцінку, далучаную да электрометра, накіравалі пучок рэнтгенаўскіх прамянёў. Калі' пласцінка зарадзілася да патэнцыялу <р = 124 В, эмісія электронаў спынілася. Знайсці даўжыню рэнтгенаўскіх прамянёў. На работу выхаду электронаў не звяртаць увагі.
31.26. На металічную пласцінку падае монахраматычнае святло з даўжынёй хвалі 5 • 10 — 7 м. Знайсці работу выхаду электронаў з металу. Лічыць, што паток вырываемых фотаэлектронаў з паверхні металу цалкам затрымліваецца рознасцю патэнцыялаў тармазнога электрычнага поля, калі яна дасягае 1,5 В.
31.27. Чырвоная мяжа фотаэфекту рубідыю 810 нм. Якое затрымальнае напружанне трэба прыкласці да фотаэлемента, каб ніводнаму з электронаў,
якія выпускае рубідый пад дзеяннем ультрафіялставых прамянёў з даўжынёй хвалі 100 нм, нс ўдалося пераадолець затрымальнае поле?
31.28. Ізаляваная металічная пласцінка асвятляецца святлом з даўжынёй хвалі 450 нм. Работа выхаду элсктронаў з мсталу 2 эВ. Да якога патэнцыялу зарадзіцца пласцінка пры няспынным дзеянні святла?
31.29. Фотаэлектроны, што вырываюцца з павсрхні нскаторага металу святлом з частатой 2,2-1015 Гц, цалкам затрымліваюцца патэнцыялам 6,6 В, а тыя, што вырываюцца святлом з частатой 4,6-1015 Гц, — патэнцыялам 16,5 В. Знайсці пастаянную Планка (гэты метад вымярэння пастаяннай Планка быў прапанаваны П.І.Лукарскім).
Ціск святла
31.30. У класічных доследах П.М. Лебедзева па эксперыментальным вызначэнні светлавога ціску паток прамянёвай энергіі накіроўваецца на крыльцы вельмі адчувальных круцільных вагаў. Вылічыць ціск, які дзейнічае на зачэрненыя і люстраныя крыльцы вымяральнай устаноўкі, калі паток падаючай светлавой энергіі роўны 1,05 кДж/(м 2с).
31.31. Шчыльнасць патоку светлавой энергіі на паверхні 7 кВт/м2. Знайсці светлавы ціск для выпадкаў, калі паверхня: 1) цалкам адбівае ўсе хвалі; 2) цалкам паглынае ўсе хвалі, якія на яе падаюць.
31.32. Ціск выпраменьвання на плоскае люстэрка 0,2 Па. Вызначыць інтэнсіўнасць святла, якое падае на паверхню люстэрка з каэфіцыентам адбіцця ўсіх прамянёў. Лічыць, што светлавы паток нармальна падае на павсрхню люстэрка.
31.33. Рускі астраном Ф.А. Брадзіхін вытлумачыў форму каметных хвастоў ціскам сонечных прамянёў. Знайсці: 1) светлавы ціск сонечных прамянёў на абсалютна чорнае цела, змешчанае на той жа адлегласці ад Сонца, што і Зямля; 2) якой масы павінна быць часцінка ў камстным хвасцс, змешчаная на гэтай адлегласці, каб сіла светлавога ціску на яе ўраўнаважвалася сілай прыцягнення часцінкі Сонцам. Плошчу часцінкі, якая адбівае ўсе прамяні, што падаюць на яе, лічыць роўнай 0,5-10'8 см2,а сонечную пастаянную, г. зн. праменнуюэнсргію, якуюпасылас Сонца кожную секунду праз павсрхню плошчы 1 м2, якая размешчана псрпендыкулярна сонечным прамяням і знаходзіцца блізка ад Зямлі за межамі яе атмасферы, С = 1,4 кВт/м2.
31.34. Светлавы паток магутнасцю N= 9 Вт нармальна падае на павсрхню плошчай 5 = 10 см2,каэфіцыент адбіцця якой р =0,8. Які ціск адчувае пры гэтым дадзеная паверхня?
31.35. На павсрхню плошчай 5=10см2 падае пучок фатонаў інтэнсіўнасцю ^ = 9 Вт. Даўжыня хвалі падаючага святла X = 500 нм. Устанавіць светлавы ціск на паверхню, калі каэфіцыент адбіцця паверхні р = 0,7.
31.36. Электрычная лямпа разлічана на магутнасць N = 45 Вт. Вызначыць светлавы ціск на люстраную паверхню з каэфіцыентам адбіцця р = 1,
размешчаную нармальна да падаючых прамянёў на адлегласці r = 1 м ад лямпы.
31.37. Невялікаяэлектрычнаядуга, якая растрачваена выпраменьванне магутнасць N= 100 Вт, размешчана ў цэнтры крывізны ўвагнутага люстэрка, плошча паверхні якога S = 300 см2. Дапускаючы, што дуга выпраменьвае раўнамерна па ўсіх напрамках, устанавіць сілу ціску святла на люстэрка. Радыус крывізны люстэрка г = 10 см. Лічыць, што люстэрка ідэальна адбівае святло.
31.38. Колба электрычнай лямпы ўяўляе сабой сферу радыусам г=3см Частка сценкі колбы ўнутры пасярэбраная. Лямпа спажывае магутнасць N=W Вт, 80 % якой затрачваецца навыпраменьванне. Устанавіць, у колькі разоў ціск газу ў колбе ( рг = 13,3 мкПа) меншы за светлавы ціск на пасярэбраную частку сценкі колбы з каэфіцыентам адбіцця р = 0,8.
31.39. Вызначыць дыяметр шарападобнага спадарожніка, які рухаецца вакол Зямлі, калі сіла ціску сонечнага святла на спадарожнік 11,2 мН, каэфіцыент адбіцця святла ад паверхні спадарожніка р = 1, сонечная пастаянная С = 1,4 кВт/м2 (гл. задачу 31.33). На паглынанне святла ў атмасферы не звяртаць увагі.
Рэнтгенаўскае паглынанне
31.40. Рэнтгенаўская трубка працуе пад напружаннем 50 кВ. Знайсці найменшую даўжыню хвалі ў суцэльным спектры рэнтгенаўскіх прамянёў.
31.41. Устанавіць скорасць электрона рэнтгенаўскай трубкі, які прайшоў рознасць патэнцыялаў 10 кВ.
31.42. Найменшая даўжыня хвалі суцэльнага спектра рэнтгенаўскіх Прамянёў, атрыманага ў выніку тармажэння электронаў на антыкатодзе рэнтгенаўскай трубкі, X = 0,5 нм. Якая найбольшая скорасць электронаў?
31.43. Антыкатод рэнтгенаўскай трубкі бамбардзіруецца электронамі, скорасць якіх 100 Мм/с. Устанавіць максімальную частату выпраменьвання ў суцэльным рэнтгенаўскім спектры з улікам залежнасці рэлятывісцкай масы электрона ад скорасці яго руху.
31.44. Найменшая даўжыня хвалі рэнтгенаўскіх прамянёў, атрыманык ад трубкі, якая працуе пры напружанні 40 кВ, роўная 31 пм. Вылічыць найменшае значэнне даўжыні хвалі рэнтгенаўскага выпраменьвання.
31.45. Выпраменьваннерэнтгенаўскай трубкі падае на крышталі кальцыту (СаСО3). Найменшы вугал паміж паверхняй крышталю і пучком рентгенаўскіх хваляў, пры якіх магчыма назіраць адбіццё, складае 2°36'. Пад які м напружаннем працуе трубка? Пастаянная рашоткі кальцыту 3,О4‘1О'10 м.
Закон Мозлі
31.46. Знайсці даўжыню хвалі Х^-лініі алюмінію.
31.47. Вылічыць рознасць энергій сувязі Кі L-электронаў ванадыю.
31.48. Калі вядома, штодаўжыня хвалі А?а-лініі жалезароўная 193пм, падлічыць даўжыню хвалі Ка-лініі медзі.
31.49. Колькі элементаў і якія ўтрымаюцца ў радзе паміж тымі, у якіх даўжыня хваляў АГа-лініяй 193 пм і 154 пм?
31.50. Устанавіць інтэрвал даўжынь хваляў паміж А'д-лініяй ікараткахвалевай мяжой суцэльнага рэнтгенаўскага спектра з медным антыкатодам пры напружанні 20 кВ.
31.51. Знайсці парадкавы нумар элемента антыкатода рэнтгенаўскай трубкі, калі пры павелічэнні на ёй напружання ад = 10 кВ да t/2 = 20 кВ інтэрвал даўжынь хваляў паміж ^-лініі і кароткахвалевай мяжой павялічыўся ў п = 3 разы.
31.52. Прымаючы для малібдэну папраўку сг = 1, знайсці, пры якім найменшым напружанні на рэнтгенаўскай трубцы з малібдэнавым катодам праявяцца лініі серыі Ка .
Эфект Комптана. Інтэнсіўнасць рэнтгенаўскіх прамянёў
31.53. Вядома, што эфект Комптана назіраецца на свабодных электронах. Якія электроны ў рэчыве можна лічыць свабоднымі? Чаму эфект Комптана не назіраецца пры рассейванні бачнага святла?
z 31.54. У тэорыі эфекту Комптана змяненне даўжыні хвалі пры рассейванні не залежыць ад прыроды рассейвальнага рэчыва. Ці з’яўляецца гэты вывад строгім?
31.55. Знайсці змяненне даўжыні хвалі святла пры рассейванні яго пад вуглом 90° на свабодных першапачаткова супакоеных пратонах.
31.56. Вылічыць комптанаўскае перамяшчэнне і адноснае змяненне даўжыні хвалі для бачнага святла (X = 500 нм) і у-прамянёў (X = 5 пм) пры рассейванні на першапачаткова нерухомых свабодных электронах. Вугал рассейвання 90°.
31.57. Фатон пры сутыкненні з рэлятывісцкім электронам рассеяўся пад вуглом 60°, а электрон страціў амаль усю кінетычную энергію. Знайсці змяненне даўжыні хвал і фатона пры рассейванні, калі да сутыкнення ён меў энергію0,51 МэВ.
31.58. Вызначыць максімальнае комптанаўскае змяненне даўжыні хвалі пры рассейванні фатонаў на свабодных першапачаткова супакоеных электронах і Фірах атамаў вадароду.
31.59. Рэнтгенаўскае выпраменьванне з даўжынёй хвалі 56,3 пм рассейваецца пліткай графіту. Вызначыць даўжыню хвалі прамянёў, рассеяных пад вуглом 120° да першапачатковага напрамку рэнтгенаўскіх прамянёў.
31.60. у-прамяні з даўжынёй хвалі 2,7 пм адчуваюць комптанаўскае рассейванне. У колькі разоў даўжыня хвалі выпраменьвання, рассеянага пад вуглом 180° да першапачатковага напрамку, болыная за даўжыню хвалі падаючага выпраменьвання?
31.61. Фатон цвёрдых рэнтгенаўскіх прамянёў (X = 24 пм) пры сутыкненні са свабоднымі электронамі перадаў ім 9 % сваёй энергіі. Вызначыць даўжыню хвалі рассеянага рэнтгенаўскага выпраменьвання.
31.62. Змяненне даўжыні хвалі рэнтгенаўскіх прамянёў пры комптанаўскім рассейванні 2,4 пм. Вылічыць вугал рассеяння і энергію, перададзеную пры гэтым электронам аддачы, калі даўжыня хвалі рэнтгенаўскіх прамянёў да ўзаемадзеяння 10,0 пм.
31.63. Якую энергію набудзе комптанаўскі электрон аддачы пры рассейванні фатона пад вугламі 60, 90 і 180°, калі даўжыня хвалі падаючага фатона 3 пм?
31.64. Фатон энергіяй Е = 0,75 МэВ рассеяўся на свабодным электроне пад вуглом <р = 60°. Знайсці энергію рассеянага фатона Е', кінетычную энергію і імпульс электрона аддачы. Кінетычную энергію электрона да сутыкнення не ўлічваць.
31.65. Монахраматычныя у-хвалі праходзяць праз вадарод. Вылічыць кінетычную энергію электронаў, якія атрымалі імпульс у напрамку, перпендыкулярным восі / ОХ падаючага пучка фатонаў (рыс. 31.1).
Рыс.31.1
Даўжыня хвалі X = 1,2-10~9 м.
31.66. Рэнтгенаўскія прамяні з даўжынёй хвалі X = 1,24 пм праходзяць праз слой жалеза таўшчынёй d = \ ,5 см. У колькі разоў памяншаецца інтэнсіўнасць рэнтгенаўскіх прамянеў? Масавы каэфіцыент паг-
лынання жалеза для хвалі гэтай даўжыні р м= 5,6-10 Зм2/кг.
31.67. Знайсці таўшчыню слоя свінцу, які памяншае ў 2 разы інтэнсіўнасць падаючых рэнтгенаўскіх прамянёў некаторай даўжыні хвалі. Масавы каэфіцыент паглынання свінцу для гэтай даўжыні хвалі рм = = 6,810 3 м2/кг.
Цеплавое выпраменьванне
31.68. Якаятэмпература печы, калі вядома, штозадтуліныўёйплошчай 4см2 выпраменьваецца за 1 с энергія 22,7 Дж? Выпраменьванне лічыць блізкім да выпраменьвання абсалютна чорнага цела.
КНІГІ ОНЛАЙН
