Irodov_I.E._Zadachi_po_obshchey_fizike_(3-_e_izdanie_2001_447str) (537004), страница 46
Текст из файла (страница 46)
если максимум функции /„ соответствует длине волны 2 =53 пм. 5.18. Определить красную границу фотоэффекта для цинка и максимальную скорость фотоэлекгронов, вырываемых с его поверхности электромагнитным излучением с длиной волны 250 нм. 5Л9, При поочередном освещении поверхности некоторого металла светом с 1, =0,35 мкм и 2 =0,54 мкм обнаружили, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются друг от друга в л =2,0 раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла.
520. До какого максимального потенциала зарядится удаленный от других тел медный шарик при облучении его электромагнитным излучением с 2 =140 нм? 521. Найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вырываемых с поверхности лития электромагнитным излучением, напряженность электрической составляющей которого меняется со временем по закону Е = а (1 + совы г) х хсоам г, где а — некоторая постоянная, ы =6,0 10'~ с ' и ыс =3,60 10'~ с '.
522. Электромагнитное излучение с 2 =0,30 мкм падает на фотоэлемент, находящийся в режиме насыщения. Соответствующая спектральная чувствительность фотоэлемента Л = 4,8 мА/Вт. Найти выход фотоэлектронов, т.е. число фотоэлектронов на каждый падающий фотон. 5,23. Имеется вакуумный фотоэлемент, один из электродов которого цезиевый, другой — медный. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, подлетающих к медному электроду, при освещении цезиевого электрода электромагнитным излучением с длиной волны 0,22мкм, если электроды замкнуть снаружи накоротко, 524. Фототок, возникающий в цепи вакуумного фотоэлемента при освещении цинкового электрода электромагнитным излучением с длиной волны 262 нм, прекращается, если 252 подключить внешнее задерживающее напряжение 1,5 В. Найти величину и полярность внешней контактной разности потенциа- лов фотоэлемента.
535. Составить выражение для величины, имеющий размерность длины, используя скорость света с, массу частицы м и постоянную Планка л. Что это за величина? 5.26. Показать с помощью законов сохранения, что свобод- ный электрон не может полностью поглотить фотон. 537. Объяснить следующие особенности комптоновского рассеяния света веществом: а) независимость смещения Ь А от природы вещества; б) увеличение интенсивности смещенной компоненты рассеянного света с уменьшением атомного номера вещества, а также с ростом угла рассеяния; в) наличие несмещенной колшоненты. 525.
Узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на рассеивающее вещество. При этом длины волн смещенных составляющих излучения, рассеянного под углами 6, =60 и 6 =120 „отличаются друг от друга в в =2,0 раза? Найти длину волны падающего излучения. 539. Фотон с энергией .Ви =1,00 МэВ рассеялся на покоив- . шемся свободном электроне. Найти кинетическую энергию электрона отдачи, если в результате рассеяния длина волны фотона изменилась на в =25%. 530. Фотон с длиной волны А = 6,0 пм рассеялся под прямым углом на покоившемся свободном электроне. Найти: а) частоту рассеянного фотона; б) кинетическую энергию электрона отдачи.
531. Фотон с энергией ли =250 кэВ рассеялся под углам 6 =120' на первоначально покоившемся свободном электроне. Определить энергию рассеянного фотона. 532. Фотон с импульсом р = 1,02 МзВ/с, где с — скорость света, рассеялся на покоившемся свободном электроне, в результате чего импульс фотона стал р' = 0,255 МэВ/с. Под каким углом рассеялся фотон? 533. Фотон рассеялся под углом 6 =120 на покоившемся свободном электроне, в результате чего электрон получил кинетическую энергию К=0,45 МэВ. Найти энергию фотона до рассеяния.
534. Найти длину волны рентгеновского излучения, если максимальная кинетическая энергия комптоновских электронов = 0,19 МэВ, 2вз 53. Рассеяние частиц. Атом Резерфорда — Бора ° Значение коэффициента Ь в нижеследующих формулах: Ь- Цбяз,(СИ), 1-1(СГС). е Угол б, на который рассеивается заряженная частица кулоновским полем неподвижного ядра, определяется формулой гб(б12) ь4,4 12ыг, (5.1 а) заряды частицы и ядра, Ь вЂ” прицельный параметр, й энергия налетающей частицы. а Формула Резерфорда.
Относительное число частиц, рассеянных в элементарном телесном угле ИО под углом б к первоначальному направлению их движения: где 4, н а кинетическая Серия д малера ьг ! 4)г 1 з) ° (Ь12) где а — число ядер фольги на единицу се поверхности, г(О а)пб аб ИЕ, и Обобщенная формула Бальмера: и Ягэ(1)в, -11вз), я=я'жя~)гйз, (51 в) 1 где н, с ' — частота перехода между энергетиРнс. 5.1 ческими уровнямн с квантовыми числами а, и я; й, с ' — постоянная Ридберга; Š— порядковый номер водородоПОдабного иона. Рис. 5.1 — схема соответствукнцня переходов. 535.
Фотон с энергией ))ы =0,15 МзВ рассеялся на покоившемся свободном электроне, в результате чего его длина волны изменилась на 02 3,0 пм. Найти угол, под которым вылетел комптоновский электрон. 536. Фотон с энергией, в з) 2,0 раза превышающей энергию покоя электрона, испытал лобовое столкновение с покоившимся свободным электроном. Найти радиус кривизны траектории электрона отдачи в магнитном поле В =0,12 Тл. Предполагается, что электрон отдачи движется перпендикулярно направлению поля. 537. Фотон, испытав столкновение с релятивистским электроном, рассеялся под углом 0, а электрон остановился. Найти комптоновское смещение длины волны рассеянного фотона, 5З8.
Вычислить согласно модели Томсона радиус атома водорода и длину волны испускаемого им света, если известно, что энергия ионизации атома Е 13,6 эВ, 539. Альфа-частица с кинетической энергией 0,27 МэВ рассеялась золотой фольгой на угол 60'. Найти соответствующе значение прицельного параметра. 5.40. На какое минимальное расстояние приблизится а- частица с кинетической энергией К=0,40 МэВ (при лобовом соударении): а) к покоящемуся тяжелому ядру атома свинца; б) к первоначально покоившемуся легкому свободному ядру ~1л? 5.41.
Альфа-частица с кинетической энергией К=0,50МэВ рассеялась под углом Ф -90' на кулоновском поле неподвижно- го ядра атома ртути. Найти: а) наименьший радиус кривизны ее траектории; 6) влиннмальное расстояние, на которое она сблизилась с ядром. 5.42. Протон с кинетической энергией К и прицельным параметром Ь рассеялся на кулоновском поле неподвижного ядра атома золота.
Найти импульс, переданный данному ядру. 5.43. Частица с кинетической энергией К рассеивается на сферической потенциальной яме радиуса Я и глубины (7м т.е. полем, в котором потенциальная энергия частицы имеет вид 0(г<я) = -(г и ()(г>)() О, где г — расстояние от центра ямы. Найти связь между прицельным параметром частицы Ь н углом 6, на который она отклонится от первоначального направления движения.
5.44, Неподвижный шар радиуса Л облучают параллельным потоком частиц, радиус которых г. Считая столкновение частицы с шаром упругим, найти: а) угол Ф отклонения частицы в зависимости от ее прицельного параметра Ь; б) относительную долю частиц, которые рассеялись в интервале углов от Ф до 6+06; в) вероятность того, что частица, столкнувшись с шаром, рассеется в переднюю полусферу (6 < к/2). 5.45.
Узкий пучок а-частиц с кинетической энергией 1,0 МзВ падает нормально на платиновую фольгу толщины 1,0 мкм. Наблюдение рассеянных частиц ведется под углом 60' к направлению падающего пучка при помощи счетчика е круглым входным отверстием площади 1,0 ем~, которое Расположено на расстоянии 10 см от рассеивающего участка явв фольги. Какая доля рассеянных а-частиц падает на отверстие счетчика? 5А6. Узкий пучок а -частиц с кинетической энергией К = 0,50 МэВ и интенсивностью 1 = 5,0 10' част./с падает нормально на золотую фольгу.
Найти ее толщину, если на расстоянии г = 15 см от рассеивающего участка под углом Ф = 60" к направлению падающего пучка плотность потока рассеянных частиц З = 40 част./(см' с). 5.47. Узкий пучок а -частиц с кинетической энергией К=0,50 МэВ падает нормально на золотую фольгу массовой толщины рН = 1,5 мг/см'. Поток частиц в пучке составляет ! =5,0 10' с '. Найти число а-частиц, рассеянных фольгой за г=ЗО мин в интервале углов: а) 59 — 61*; б) свыше 0 =60'.
5.45. Узкий пучок протонов, имеющих скорость и = = 6 10~ м/с, падает нормально на серебряную фалыу толщины 0=1,0 мкм. Найти вероятность рассеяния протонов пад углами Ф >90', 5.49. Узкий пучок а-частиц с кинетической энергией К=600 кэВ падает нормально на золотую фольгу, содержащую л = 1,1.10'~ ядер/см'. Найти относительное числа а-частиц, рассеянных под углами 0 «Юв = 20' . 5.50. Узкий пучок протонов с кинетической энергией К=1,4 МэВ падает нормально на латунную фольгу, массовая толщина которой рЫ = 1,5 мг/см'. Отношение масс меди н цинка в фольге 7; 3, Найти относительное число протонов.
рассеивающихся на углы свыше бе =30', 5.51. Найти эффективное сечение ядра атома урана, соответствующее рассеянию а -частиц с кинетической энергией К=1,5 МэВ в интервале углов свыше 0 =60'. 5.52. Эффективное сечение ядра атома золота, отвечающее рассеянию моноэнергетических а-частиц в интервале углов от 90 до 180', равно Ьо =0„50 кб. Определить: а) кинетическую энергию а-частиц; б) дифференциальное сечение рассеяния Но/Ы12 (кб/ср) соответствующее углу 0 = 60' . 5.53. Согласно классической электродинамике электрон, движущейся с ускорением а, теряет энергию на излучение по закону ЕЕ/йг = -А(2ез/Зс~)а~, 256 где е — заряд электрона, с — скорость света, 6-1/4яеа (СИ) или 6 =1 (СГС).
Оценить время, за которое энергия электрона, совершающего колебания, близкие к гармоническим с частотой м = 5 10'з е ', уменьшится в л = 10 раз. 554. Воспользовавшись формулой из задачи 5.53, оценить время, в течение которого электрон, движущийся в атоме водорода по круговой орбите радиуса г-50 пм, упал бы на ядро. Считать, что в любой момент падения электрон движется равномерно по окружности соответствующего радиуса. 5.55. В спектре атомарного водорода известны длины волн трех линий, принадлежащих одной и той же серии: 97,26, 102,58 и 121,57 нм. Найти длины волн других линий в данном спектре, которые можно предсказать с помощью этих трех линий.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
