Методичні вказівки до виконання самостійної роботи №1

Для вирішення завдань №№ 1 - 59, вивчіть матеріал теми: «Квантова фізика», ознайомтеся з прикладами розв'язання задач 1-6.

Завдання 1. Визначити червону межу фотоефекту у хлористого натрію, робота виходу електронів якого дорівнює 4,2 еВ.

Завдання 2. Робота виходу електронів з оксиду міді дорівнює 5,15 еВ. Чи викличе фотоефект ультрафіолетове випромінювання довжиною хвилі 300 нм?

Завдання 3. Червона межа фотоефекту у цезію дорівнює 653 нм. Визначити швидкість вильоту фотоелектронів при опроміненні цезію світлом з довжиною хвилі 500 нм. Маса електрона 9,1 · 10-31кг.

Завдання 4. Визначити енергію зв'язку (в МеВ) ядра ізотопу літію-7, якщо відомі маси протона, нейтрона і ядра: mp = 1, 00814 а.е.м .; mn = 1,00899 а.е.м .; MЯ = 7,01823 а.е.м.

Завдання 5. Визначити енергетичний вихід ядерної реакції

якщо енергія зв'язку у ядер азоту-115,6 МеВ, гелія- 28,3 МеВ, вуглецю- 92,2 МеВ.

Завдання 6. Визначити період підлозі розпаду радіоактивного стронцію, якщо за один рік на кожну тисячу атомів розпадається в середньому 24,75 атома.

ЗАВДАННЯ НА САМОСТІЙНУ РОБОТУ № 1

1. Який частоти світло слід направити на поверхню платини, щоб максимальна швидкість фотоелектронів балу дорівнює 3000 км / с? Робота виходів електронів з платини 8,48 · 10-18 Дж.

2. Знайдіть швидкість фотоелектронів, що вилетіли з цинку, при висвітленні його ультрафіолетовим світлом з довжиною хвилі 300 нм, якщо робота виходу електрона з цинку дорівнює 6,4 · 10-19 Дж.

3. Яка найменша частота світла, при якій ще спостерігається фотоефект, якщо робота виходу електрона з металу 3,3 · 10-19 Дж?

4. Якою має бути довжина хвилі ультрафіолетового світла, що падає на поверхню цинку, якщо швидкість вилітають фотоелектронів становила 1000 км / с? Робота виходу електронів з цинку 6,4 · 10-19 Дж?

5. Яка кінетична енергія і швидкість фотоелектронів, що вилетів з натрію при опроміненні його ультрафіолетовим світлом з довжиною хвилі 200 нм? Робота виходу електрона з натрію 4 · 10-19 Дж.

6. Електрон виходить з цезію з кінетичної енергією 3,2 · 10-19 Дж. Яка максимальна довжина хвилі світла, що викликає фотоефект, якщо робота виходу дорівнює 2,88 · 10-19 Дж?

7. Знайдіть масу фотона видимого світла (λ = 5 · 10-7 м).

8. Визначте імпульс фотонів рентгенівських променів (λ = 4 · 10-7 м).

9. Яка маса фотона, якщо його енергія дорівнює 2,76 · 10-19 Дж?

10. На скільки енергія фотона синього світла (λ1 = 480 нм) більше, ніж червоного (λ2 = 670 нм)? Чому при друкуванні фотографії використовують червоне світло?

11. Робота виходу електрона для срібла 7,7 · 10-19 Дж. Чи виникає фотоефект, якщо на поверхню срібла буде падати видиме світло?

12. Визначте червону кордон фотоефекту для калію, якщо робота виходу електрона дорівнює 3,2 · 10-19 Дж.

13. Червона межа фотоефекту для цезію дорівнює 650 нм. Визначте роботу виходу електрона.

14. Чи відбудеться фотоефект, якщо на поверхню вольфрамової пластини падає синє світло (λ = 480 нм)? Робота виходу електрона для вольфраму дорівнює 7,2 • 10-19Дж.

15. Чи достатня енергія фотона ультрафіолетового випромінювання (ν = 8 · 1014с-1), щоб вирвати електрон з молібдену? Робота виходу для молібдену дорівнює 7,0 · 10-19 Дж.

16. Визначте роботу виходу електрона з металу, якщо фотоефект виникає при частоті випромінювання 5,8 · 1014 Гц.

17. Визначити енергію фотонів, відповідних найбільш довгим (λ = 0,75 мкм) і найбільш коротким (λ = 0,4 мкм) хвилях видимої частини спектра.

18. До якого виду слід віднести промені, енергія фотонів яких дорівнює 24 · 10-17, 4 · 10-19, 3 · 10-23 Дж?

19. Визначити довжину хвилі променів, кванти яких мають таку ж енергію, що і електрон, що пролетів різниця потенціалів 4,1 В.

20. Знайти довжину хвилі і частоту випромінювання, маса фотонів якого дорівнює масі спокою електрона. Якого типу це випромінювання?

21. Який імпульс фотона, енергія якого дорівнює 6 · 10-19 Дж?

22. Джерело світла потужністю 100 Вт випускає 5 · 1020 фотонів за 1 с. Знайти середню довжину хвилі випромінювання.

23. Довгохвильова (червона) межа фотоефекту для срібла дорівнює 0,29 мкм. Визначити роботу виходу.

24. Визначити червону межу фотоефекту для калію.

25. Чи виникне фотоефект в цинку під дією випромінювання, що має довжину хвилі 0,45мкм?

26. Яка маса протона, що летить зі швидкістю 2,4 · 108 м / с? Масу спокою протона вважати рівною 1 а. е. м..

27. На скільки збільшиться маса а - частинки при збільшенні її швидкості від 0 до 0,9 с? Думати масу спокою а- частинки рівної 4 а. е. м.

28. З якою швидкістю повинен летіти протон (m 0 = 1 а. Е. М.), Щоб його маса дорівнювала масі спокою а- частинки

(M0 = 4 а. Е. М.)?

29. У скільки разів збільшиться маса протонів, якщо на Серпуховском прискорювачі Інституту фізики високих енергій вони набувають енергію 76 ГеВ?

30. Знайти кінетичну енергію електрона (в МеВ), що рухається зі швидкістю 0,6 м / с.

31. Довжина лінійки, нерухомою щодо земного спостерігача, 2 м. Яка довжина цієї ж лінійки, що рухається відносно його зі швидкістю, що дорівнює 0,5 швидкості світла? Швидкість світла прийняти рівною 3 · 108 м / с.

32. У скільки разів сповільнюється хід часу (по годинах "нерухомого" спостерігача) при швидкості руху 27000 км / с? Швидкість світла прийняти рівною 3 · 108 м / с.

33. З якою швидкістю повинен рухатися космічний корабель, щоб пройдений шлях при вимірюванні з Землі виявився вдвічі коротше? Швидкість світла прийняти рівною 3 · 108 м / с.

34. Який проміжок часу пройде на зорельоті, що рухається до Землі зі швидкістю, що дорівнює 0,4 швидкості світла, за 25 земних років? Швидкість світла прийняти рівною 3 · 108 м / с.

35. З якою швидкістю відносно Землі повинен рухатися космічний корабель, щоб його поздовжні розміри для земного спостерігача були в 2 рази менше справжніх? Швидкість світла прийняти рівною 3 · 108 м / с.

36. З якою швидкістю повинен рухатися космічний корабель відносно Землі, щоб годинник на ньому йшли в 4 рази повільніше, ніж на Землі? Швидкість світла прийняти рівною 3 • 108 м / с.

37. Ядро торію перетворилося в ядро ​​радію. Яку частку викинуло ядро ​​торію? Напишіть реакцію.

38. Користуючись законом взаємозв'язку маси і енергії, обчисліть енергію зв'язку між нуклонами в ядрі гелію -
.

39. При бомбардуванні нейтронами атома азоту випускається протон. В ядро ​​якого ізотопу перетворюється ядро ​​азоту? Напишіть реакцію.

40. Обчисліть енергію зв'язку ядра літію -
.

41. Ядро якого елемента виходить при взаємодії нейтрона з протоном (супроводжується виділенням γ кванта)?

42. Обчисліть енергію зв'язку ядра урану -

.

43. При взаємодії атома дейтерію з ядром берилію випускається нейтрон. Напишіть ядерну реакцію

44. Обчисліть енергію зв'язку ядра алюмінію

.

45. Допишите реакцію:

.

46. ​​Обчисліть енергію зв'язку ядра дейтерія-

.

47. При бомбардуванні нейтронами атомами алюмінію випускається α- частка. В ядро ​​якого ізотопу перетворюється ядро ​​алюмінію?

48. Обчисліть дефект маси ядра кіслорода-
.

49. При бомбардуванні азоту α- частинками виникають протони. Запишіть цю реакцію.

50. При бомбардуванні літію протонами виходить гелій. Запишіть цю реакцію.

51. При попаданні α- частинок в ядра берилію з'являються нейтрони. Запишіть цю реакцію.

52. Напишіть реакцію, при якій ізотоп торія, ядро ​​якого зазнає три послідовних а- розпаду, перетворюється в полоній.

53. Яка частка бомбардувала ядра в наступних реакціях:

.

54. Допишите ядерні реакції:

.

55. При об'єднанні двох ядер водню утворюється ядро ​​атома гелію. Чому ця реакція супроводжується виділенням енергії?

56. Швидко летить протон проникає в ядро. Як змінюється при цьому енергія зв'язку ядра?

57. Питома енергія зв'язку ядер дейтерію близько 1 МеВ, ядер гелію 7 МеВ. Чи виділяється енергія при утворенні ядер гелію з ядер дейтерію?

58. При бомбардуванні азоту α- частинками і випущенні протонів енергетичний баланс дорівнює-1,2 МеВ на одне ядерне перетворення. Що це означає?

59. Реакція розщеплення ядра атома літію на дві α-частинки має позитивний енергетичний баланс, рівний 16,2 МеВ. Чи не суперечить це закону збереження енергії? маси речовини?

Таблиця №3

№ завдання Варіанти завдань + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Дата додавання: 2015-04-18; переглядів: 891; Порушення авторських прав