Домашние задания по физике. 2 курс, 4 семестр, страница 2

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

Вариант 17.

1. Молекулярные спектры.

Л1§40; Л2§15.1 – 15.6.

2. Определить, сколько уровней энергии атома водорода содержится в интервале энергий между первым возбужденным состоянием и E = 10 эВ.

3. Какую долю кинетической энергии теряет нейтрон при упругом столкновении с покоящимся ядром атома углерода С¹², если нейтрон при этом рассеялся на угол 30⁰ относительно своего начального направления? Скорость нейтрона нерелятивистская.

4. Длина волны микрочастицы равна . Она движется со скоростью v . Найти ee массу покоя. Рассмотреть релятивистский и нерелятивистский случаи.

Литература

Л1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3, М.: "Наука", 1979

Л2. Детлаф А.А., Яворский В.М., Малковская Л.Б. "Курс общей физики", т.3, "Высшая школа",1979.

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

Вариант 18.

1. Спектры водородоподобных атомов и ионов.

Л1§29.

2. Определить длину волны электрона на шестой боровской орбите атома водорода.

3. Вычислить энергию  ядерной реакции ₃Li⁷+₁H¹2₂He⁴ + 

4. Микрочастица движется со скоростью v. Ее масса покоя равна m. Найти длину волны микрочастицы. Рассмотреть релятивистский и нерелятивистский случаи.

Литература

Л1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3, М.: "Наука", 1979

Л2. Детлаф А.А., Яворский В.М., Малковская Л.Б. "Курс общей физики", т.3, "Высшая школа",1979.

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

Вариант 19.

1. Комбинационное рассеяние света

Л1§41; Л2§15.7

2. Определить нормальное ускорение электрона на шестой боровской орбите атома водорода.

3. Вычислить энергию  ядерной реакции ₄Be⁹+₁H¹₂He⁴ + ₃Li⁷ + 

4. На сколько изменилась длина волны электрона, испустившего фотон H_ серии Бальмера атома водорода?

Литература

Л1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3, М.: "Наука", 1979

Л2. Детлаф А.А., Яворский В.М., Малковская Л.Б. "Курс общей физики", т.3, "Высшая школа",1979.

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

Вариант 20.

1. Спонтанное излучение.

Л1.Гл.5

2. Определить длину волны линии L_ серии Лаймана атома водорода.

3. Какая доля первоначального количества радиоактивного вещества распадется за 2,5 периода полураспада?

4. Какова ширина одномерной потенциальной ямы с бесконечно высокими стенками, если при переходе с четвертого квантового уровня на второй излучается энергия 1,5 эВ?

Литература

Л1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3, М.: "Наука", 1979

Л2. Детлаф А.А., Яворский В.М., Малковская Л.Б. "Курс общей физики", т.3, "Высшая школа",1979.

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

Вариант 21.

1. Вынужденное излучение.

Л1§42,43; Л2§15.8, 15.9; Л3§29.1

2. Определить длину волны фотона, испускаемого при переходе электрона с 7-го на 5-й уровень атома водорода.

3. Определить скорость распада радиоактивного вещества в момент времени, когда распалась одна треть его атомов. Начальная скорость распада - 600 распадов в минуту.

4. Параллельный пучок электронов падает на щель шириной 410^-5 м. Электроны прошли ускоряющую разность потенциалов 2 эВ. Определить ширину изображения на экране, шириной изображения считать расстояние между двумя первыми дифракционными минимумами.

Литература

Л1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3, М.: "Наука", 1979

Л2. Детлаф А.А., Яворский В.М., Малковская Л.Б. "Курс общей физики", т.3, "Высшая школа",1979.

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

Вариант 22.

1. Естественная радиоактивность, типы радиоактивности.

Л1§70; Л2§17.1, 17.6; Л3§30.1

2. Один фотон испускается при переходе с 3-его на второй возбужденный уровень атома водорода, другой - при переходе с 15-го уровня на третий. Энергия какого из фотонов больше и на какую величину?

3. Определить время, необходимое для восстановления работоспособности счетчика радиоактивных частиц после его (счетчика) срабатывания, если истинное число частиц, прошедшее через счетчик за некоторое время равно n, а его показания – n₁?

4. Пучок электронов падает на поверхность кристалла под углом скольжения 34⁰. Отраженные электроны наблюдаются под углом, равным углу падения. Постоянная решетки равна 2.9410^-8 cм. Найти первое значение ускоряющей разности потенциалов, при котором при котором наблюдается зеркальное отражение электронов.

Литература

Л1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3, М.: "Наука", 1979

Л2. Детлаф А.А., Яворский В.М., Малковская Л.Б. "Курс общей физики", т.3, "Высшая школа",1979.

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

Вариант 23.

1. Искусственная радиоактивность, ядерные реакции.

Л1§71; Л2§18.1 – 18.3; Л3§30.1

2. Чему равен импульс фотона H_ линии атома водорода?

3. Каковы диаметры ядер ₃Li⁸ и ₅₀Sn¹²⁵?

4. Электрон влетает в поперечное магнитное поле с индукцией 10 мТл и движется по окружности радиусом 1см. Найти длину волны де Бройля электрона.

Литература

Л1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3, М.: "Наука", 1979

Л2. Детлаф А.А., Яворский В.М., Малковская Л.Б. "Курс общей физики", т.3, "Высшая школа",1979.

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

Вариант 24.

1. Цепная реакция.

Л1§72; Л2§18.7 - 18.10

2. Атом водорода в основном состоянии поглотил фотон с энергией 5 эВ (точно). Может ли такое быть? Если «нет», почему. Если «да», какова после этого кинетическая энергия электрона?

3. Определить концентрацию нуклонов в ядре и плотность ядра.

4. Электрон локализован в области пространства с характерным размером 0.5 мкм (пылинка) и имеет кинетическую энергию 20 эВ. Найти относительную точность, с которой можно определить импульс электрона.

Литература

Л1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3, М.: "Наука", 1979

Л2. Детлаф А.А., Яворский В.М., Малковская Л.Б. "Курс общей физики", т.3, "Высшая школа",1979.

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

Вариант 25.

1. Термоядерный синтез

Л1§73; Л2§18.11

2. Сколько спектральных линий может дать атом водорода, находящийся в четвертом возбужденном состоянии? Какова длина волны этих линий?

3. Определить среднюю объемную плотность заряда легких ядер. Воспользоваться при этом таблицей Менделеева.

4. Используя соотношение неопределенностей оценить низший энергетический уровень электрона в атоме водорода. Характерный размер атома водорода принять исходя из боровской модели.

Литература

Л1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3, М.: "Наука", 1979

Л2. Детлаф А.А., Яворский В.М., Малковская Л.Б. "Курс общей физики", т.3, "Высшая школа",1979.

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

Вариант 26.

1. Элементарные частицы. Их классификация, их свойства.

Л1§75

2. Какова потенциальная энергия электрона, находящегося на четвертой боровской орбите атома водорода?

3. Какую минимальную энергию должен иметь гамма квант для вырывания нейтрона из ядра ₁₇Сl³⁵ ?

4. Минимальная энергия нуклона в ядре равна 10 МэВ. Оценить размеры ядра, используя соотношение неопределенностей.

Литература

Л1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3, М.: "Наука", 1979

Л2. Детлаф А.А., Яворский В.М., Малковская Л.Б. "Курс общей физики", т.3, "Высшая школа",1979.

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

Вариант 27.

1. Методы ускорения частиц.

Л1,Т2§76

2. Каково соотношение между кинетической и потенциальной энергиями электрона, находящегося на первой боровской орбите? А на второй? А на n -ой?

3. Какую минимальную энергию нужно затратить, чтобы разделить устойчивый изотоп хрома на три одинаковых осколка? Что это будут за осколки (элемент, массовое и зарядовое числа).

4. Определить относительную ширину линии излучения некоторого возбужденного состояния атома, если время жизни этого состояния равно 210^-8с, а длина волны излучаемого фотона равна 0,5 мкм.

Литература

Л1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3, М.: "Наука", 1979

Л2. Детлаф А.А., Яворский В.М., Малковская Л.Б. "Курс общей физики", т.3, "Высшая школа",1979.

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

Вариант 28.

1. Космические лучи.

Л1§76; Л2§Гл.19

2. Каковы максимальная и минимальная длины волн серии Бальмера атома водорода?

3. Найти мощность ядерной электростанции, если она расходует 0,15 кг урана-235 в сутки и КПД ее равен 14 процентов. Необходимые постоянные найти в таблицах.

4. Относительная неопределенность импульса микрочастицы равна 1,5%. Во сколько раз дебройлевская длина волны меньше неопределенности ее координаты?

Литература

Л1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3, М.: "Наука", 1979

Л2. Детлаф А.А., Яворский В.М., Малковская Л.Б. "Курс общей физики", т.3, "Высшая школа",1979.

Л3. Астахова А.В., Широков Ю.М., "Курс физики", т.2, М: "Наука", 1980

7