И.Е. Иродов - Задачи по общей физике (1111903), страница 53
Текст из файла (страница 53)
5.269. Имеются две полости (рис. 5.39) с малыми отверсти- Рис. 6.39 ями одинаковых диаметров г(=1,0 см и абсолютно отражающими наружными поверхностялеи. Расстояние между ми 1=10 сы. В полости / поддерживается постоянная температура Т,=1700 К. Вычислить уста шу попив юся температуру в полости 2. У к а з а н и е. Иметь в виду, что абсолютно черное тело является косинусным излучателем. 5.270. Полость объемом )с=1,0 л заполнена тепловым излучением при температуре Т 109ъ К. Огнт К.
Найти: а) теплоемкость С„; б) энтропию 8 этого излучения, 5.271. Найти уравйеиие адиабатического процесса (в пе- х у' Т) проводимого с тепловым излучением, имев ременных , ), п ь эне гии теплов виду, что между давлением и плотностью р ваго излучения существует связь р=и/3. 5.272. Считая, что спектральное распределение энергии теплового излучения подчиняется форму ( , ° =Аюае-авгг, где а=7,64 пс.К, найти для температуры Т 2000 К наиболее вероятную: а) частоту излучения; б) длину волны излучения. 5.273. Получить с помощью формулы Планка приближенные выражения для объемной спектральной плотности а) в области, где ггшСфТ (формула Рэлея — Джинса); б) в области, где йса>~АТ (формула Вина).
273 Рас. 6.40 275 6 274 Преобразовать формулу Планка для спектральной плотности излучения и от переменной переменным ч (линейная частота) и Х (длина волны). 6,276. Найти с помощью формулы Планка мощност излучения единицы поверхности абсолютно черного тела приходящегося на узкий интервал длин волн ЛХ=1,0 ш,' вблизи максимума спектральной плотности излучения, пРв температуре тела Т=ЗООО К. 6.278. На рис. 5АО показан график функции у(х), которая характеризует относительную долю общей мощности б ЯЯ 44 дб йб (б 1Г 4Ф (б (б бб 4б,в теплового излучения, приходящуюся на спектральный интервал от О до х. Здесь я=А/Д„ (А — длина волны, отвечающая максимальной спектральной плотности излучения).
Найти с помощью этого графика: а) длину волны, которая делит спектр излучения на две энергетически равные части при температуре 3700 К; б) долю общей мощности излучения, которая приходится иа видимую часть спектра (0,40 — 0,76 мкм) при температуре 5000 К; в) во сколько раз увеличится мощность излучения в области длин волн Х 0,76 мкм нри возрастании температуры от ЗООО до. 5000 К. 6.277; Найти с помощью формулы Планка выражения, определяющие число фотонов и 1 см' полости при темпера.
туре Т в спектральных интервалах (е, га+йо) и (Х, Х+Ю) 278„Точечный изотропный источник испускает свет Световая мощность источника Р=10 Вт. с Найти: а) среднюю плотность потока фотонов на расстоянии 2 0 м от источника," г б) рассто яние от источника до точки, где средняя коняг ация фотонов я=100 см *. '78, Показать с помощью корпускулярных представ- 6.2 еиий> что и > мпульс переносимый в единицу времени плосм потоком ие зависит от его спектрального соким световым > става, а определяется только потоком энергии Ф,. 6.280. Лазер излучил в импульсе длительностью т= 0,13 мс пучок света с энергией Е=10 Дж.
Найти среднее авление такого светового импульса, если его сфокусиронышко диаметром 0=10 мкм на поверхность, перпендикулярную к пучку, с коэффициентом отраж ения 6.281. Короткий импульс света с энергией Е=7,5 Дж в виде узко го почти параллельного пучка падаег на зеркальную пластинку с коэффициентом отражения р=0,60. Угол падения 6=30'. Определить импульс, переданный пластийке. 6.282. Плоская световая волна интенсивности /=0,20 Вт/ем* падает на плоскую зеркальную поверхность с коэф. фициентом отражения р=0,8. Угол падения 8 45, Определить с помощью корпускулярных представлений значение нормального давления, которое оказывает свет на эту поверхность. 6.283.
Плоская световая волна интенсивности /=0,70 Вт/см' освещает шар с абсолютно зеркальной поверхи~ктью. Радиус шара И=5,0 см. Найти с помощью корпускулярных представлений силу светового давления, испытываемую шаром, 5.284. На оси круглой абсолютно зеркальной пластинки находится точечный изотропный источник, световая мощность которого Р.
Расстояние между источником и пластинкой в Ч раз больше ее радиуса. Найти с помощью корпускулярных представлений силу светового давления, испытываемую пластинкой. 6 286. В К-системе отсчета фотон с частотой м падает нормально на зеркало, которое движется ему навстречу с релятивистской скоростью У. Найти импульс, переданный ~еркалу при отражении фотона: а) в системе отсчета, связанной с зеркалом; б) в К-системе.
5.286. сы пт= . 86. Небольшое идеально отражающее зеркаль =1О мг подвешено на невесомой нити длины 1=10 с ьце ма. Найти угол, иа который отклонится нить, если по нормал" к зеркальцу в горизонтальном направлении произвест гней Е=!3 «выстрел» коротким импульсом лазерного излуче чения с энер. Дж. За счет чего зеркальце приобретет кинет . ческую энергию? !тети. 6.287. Фот . Фотон с частотой е, испущен с поверхности звезды масса которой М и радиус /?.
Найти гравитационное смеще звезды. ние частоты фотона т!е/е«на очень большом расст оянни от 6.288. П . При увеличении напряжения на рентгеновской трубке в т)=1,5 раза длина волны коротковолновой грани. цы сплошного рентгеновского спектра изменилась на ЛА= =26 пм. Найти первоначальное напряжение на б 6.289. У . Узкий пучок рентгеновских лучей падает на мотру ке. иокристалл НзС1. Наименьший угол скольжения, при кото. ром еще наблюдается зеркальное отражение от системы ем 0=028 кристаллических плоскостей с межплоскостным а « =, 8, нм, равен а=4,! .
Каково напряжение на рентгеновской трубке? . Н йти длину волны коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра, если скорость электронов, подлетакицих к антикатоду трубки, о=0,85 с, где с— скорость спета. 6.291. С . Считая, что распределение энергии в спектре то- Р мозного рентгеновского излучения /»слт(Х/А„— 1)/)Р г — р коволновая граница спектра, найти напряжение на рентгеновской трубке, если максимум функции Хь соответствует длине волны А„=53 пм. 5,292.
Определить красную границу фотоэффекта для цинка и максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с его поверхностя электромагнитным излучением с длиной волны 250 нм. 6.293. П ри поочередном освещении поверхности некоторого металла светом с длинами волн А,=035 м Х =. =0,54 мкм об мкм и — обнаружили, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются друг от друга в т! 2,0 раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла. 5.294.
До . До какого максимального потенциала зарядится удаленный от других тел медный шарик при облучении его электромагнитным излучением с длиной волн 1=140 5.295. На" . Найти максимальную кинетическую энергию фотозле онов в ктр нов, вырываемых с поверхности лития электро- 276 мзгн излучением, напряженность электрической соей которого меняется со временем по закону д/1+ соз е!) соз е»1, где д — некоторая постоянная, 6,0 10««с " и е,=3,60 10" с '.
" 5296. Электромагнитное излучение с длиной волны 0 ЗО мкм падает на фотоэлемент, находящийся в режиме я сьпцеиия. Соответствующая спектральная чувствитель. „ость фотоэлемента 7=-4,8 мА/Вт. Найти выход фотоэлектиов, т. е. число фогоэлектронов на каждый падающий фотон. 6.297. Имеется вакуумиыйфотоэлемент, один нзэлектродов которого цезиевый, другой — медный. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, нодлегающих к медному электроду, прн освещении цезиевого электрода электр магнитным иы учение с д иной волны 0.22 мкм, и электроды замкнуть снаружи накоротко.
6.298. Фототок, возникающий в цепи вакуумного фотоэлемента при освещении цинкового электрода электромагнитным излучением с длиной волны 262 нм, прекращается, если подключить' внешнее задерживающее напряжение 1,5 В. Найти величину н полярность внешней контактной разности потенциалов фотоэлемента. 5.299. Составить выражение для величины, имеющей размерность длины, используя скорость света с, массу частицы лт и постоянную Планка Ь. Что это за величина? 5.300. Показать с помощью законов сохранения, что свободттый электрон не может полностью' поглотить фотон.
5.30!. Объяснять следутощие особенности комптоповского рассеяния света веществом: з) независимость смещения Ыот природы рассеивающего' вещества; б) увеличение интенсивности смещенной компоненты Рассеянного света с уменьшением атомного номера вещества, а также с ростом угла рассеяния; в) наличие несмещенной компоненты в рассеянном излучении.
6.302. Узкий пучок монохроматпческого рентгеновского иэлУчепия падает иа рассеивающее вещество, Прн этом длины волн смещенных составляющих излучения, рассеянного под углами 6,=%" и 6,=120', отличаются друг от друга в 6=2,0 раза, Считая, что рассеяняе происходит на свободных электронах, найти длину волны падающего излучения. 5,303. Фотон с энергией бе=1,00 М»В рассеялся на свободном покоившемся электроне. Найти кинетическую энер- 2?7 гию электрона отдачи, если в результате рассеяния волны фотона изменилась па т)=-25%. дли ва 5.304.
Фотон с длиной волны Х=б,О пм рассеялся прямым углам иа пакаивп!емся свободном электрояе. Найт„. а) частоту рассеянного фотона; б) кинетическую энергию электрона отдачи. 5.365. Фатов с энергией /)ю=250 кэВ рассеялся под лом 6=120 на первоначальна покаивтпемся свободнее е угэлектроне. Определить энергию рассеяннога фотона. 5.306.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
