irodov_i.e._zadachi_po_obshchey_fizike_(3-_e_izdanie_2001_447str) (852010), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Коэффициент отражения каждой поверхности р = 0,050, Отношение интенсивности света, прошедшего через эту систему, к интенсивности падающего света т =0,55. Пренебрегая вторичными отражениями, определить линейный показатель поглощения данного стекла. 4243.
Свет падает нормально на поверхность пластины толщины 1. Показатель поглощения вещества пластины линейно изменяется вдоль нормали к ее поверхности от к, до к . Коэффициент отражения каждой поверхности пластины р. Пренебрегая вторичными отражениями, найти коэффициент пропускания пластины. 4.244, Пучок света интенсивности 1 падает нормально на прозрачную пластинку толщины !. Пучок содержит все длины волн в диапазоне от Л, до Хз одинаковой спектральной интенсивности.
Найти интенсивность прошедшего через пластинку пучка, если в этом диапазоне длин волн показатель поглощения линейно зависит-от Х в пределах от х, до яз и коэффициент отражения каждой поверхности равен р. Вторичными отражениями пренебречь. 4245. Светофильтром является пластинка толщины Ы с линейным показателем поглощения, зависящим от длины волны А как х = а(1-А/А )т, где а и Аа — постоянные. Найпх ширину полосы пропускания Ь 1 этого светофильтра, при которой ослабления света на краях полосы в и раз больше, чем при А . Коэффициент отражения поверхностей считать одинаковым для всех длин волн. Вторичными отражениями пренебречь.
4246. Точечный изотропный источник, испускающий световой поток Ф, находится в центре сферического слоя вещества, внутренний радиус которого а, наружный Ь. Линейный показатель поглощения вещества я, коэффициент отражения поверхностей р. Пренебрегая вторичными отражениями, найти интенсивность света на выходе из этого слоя. 4247. Ва сколько раз уменьшится интенсивность узкого пучка рентгеновского излучения с длиной волны 20 пм при прохождении свинцовой пластинки толщины в'=1,0 мм, если 248 массовый показатель ослабления для данной длины волны р/р = 3,6 см'(г? 4.240.
Узкий пучок рентгеновского излучения с длиной волны б2им проходит через алюминиевый экран толщины 2,б см. Какой толщины свинцовый экран будет ослаблять данный пучок в такой же степени? Массовые показатели ослабления алюминия и свинца для этого излучения равны соответственно 3,48 и 72,0 см (г. 4249, Найти для алюминия толщину слоя половинного ослабления узкого пучка монохроматического рентгеновского излучения, если массовый показатель ослабления фр =0,32 смз(г.
4250. Сколько слоев половинного ослабления в пластинке, которая уменьшает интенсивность узкого пучка рентгеновского излучения в и =50 раз? 249 Часть 5 КВАНТОВАЯ аИЗИКА 5.1. Корпускуляриые свойства электромагнитного излучения ° Энергия и импульс фотона: с Ви, р йн/е. (5.1 а) е Формула Эйнштейна для фотоэффекта: Ьм Д+ ми, /2. (5.1 и) ° Комптоновское смещение длины волны: Дх 1 (1- В), (5.1 в) где хс 2кй)ас — комптановская длина волны частицы. 5.1.
Точечный изотропный источник испускает свет с А =589 им. Иго световая мощность Р =10 Вт. Найти: а) среднюю плотность потока фотонов на расстоянии и= =2,0м от источника; б) расстояние от источника до точки, где средняя концентрация фотонов и-100 см '. 52. Вычислить импульсы (в единицах эВ)с, с — скорость света) фотонов с длинами волн 0,50 мкм, 0,25 нм и 4,0 пм, 53. При какой длине волны фотона его импульс равен импульсу электрона с кинетической энергией К=О,ЗО МЭВ? 5,4, Найти скорость электрона, при которой его импульс равен импульсу фотона с Л =5,0 им.
5.5. Показать с помощью корпускулярных представлений, что импульс, переносимый в единицу времени плоским световым потоком, не зависит от его спектрального состава, а определяется только потоком энергии ф,. 5.6. Лазер излучил в импульсе длительности т = 0,13 мс пучок света с энергией Е = 10 Дж. Найти среднее давление такого светового импульса, если его сфокусировать в пятнышко диаметра с( 10 мкм на поверхность с коэффициентом отражения р =0,50.
250 5.7. Короткий импульс света с энергией Е 7,5 Дж в виде узкого почти параллельного пучка падает на зеркальную пластинку с коэффициентом отражения р =0,60. Угол падения 0 =30'. Определить с помощью корпускулярных представлений импульс, переданный пластинке. 5.8. Плоская световая волна интенсивности 1 = 0,20 Вт/см' падает на плоскую зеркальную поверхность с коэффициентом отражения р = 0,8. Угол падения 0 = 45 . Определить с помощью корпускулярных представлений значение нормального давления, которое оказывает свет на эту поверхность.
5.9. Плоская световая волна интенсивности 1=0,70 Вт/см' освещает шар с абсолютно зеркальной поверхностью. Радиус шара Я-5,0 см. Найти с помощьк> корпускулярных представлений силу светового давления, испытываемую шаром. 5.10. На оси круглой абсолютнои зеркальной пластинки находится точечный изотропный источник, световая мощность которого Р. Расстояние между источником и пластинкой в и раз больше ее радиуса. Найти с помощью корпускулярных представлений силу светового давления, испытываемую пластинкой.
5.11. В К-системе отсчета фотон с частотой ы падает нормально на зеркало, которое движется ему навстречу с релятивистской скоростью Г. Найти импульс, переданный зеркалу при отражении фотона; а) в системе отсчета, связанной с зеркалом; б) в К-системе. 5.12. Небольшое идеально отражающее зеркальце массы а = 10 мг подвешено на невесомой нити длины 1= 10 см. Найти угол, на который отклонится нить, если по нормали к зеркальцу в горизонтальном направлении произвести "выстрел" коротким илшульсом лазерного излучения с энергией Е = 13 Дж. 5.13.
Фотон с частотой ив испущен с поверхности звезды, масса которой М и радиус Я. Найти гравитационное смещение частоты фотона Ьы/ы вдали от звезды. 5Л4. При увеличении напряжения на рентгеновской трубке в и = 1,5 раза длина волны коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра изменилась на ЬА =26 пм. Найти ,первоначальное напряжение на трубке. 5.15.
Узкий пучок рентгеновских лучей падает на монокристалл ХаС1. Наименьший угол скольжения, при котором еще наблюдается зеркальное отражение от системы кристаллических 251 плоскостей с межплоскостным расстоянием 0=0,28 нм, равен а 4,1 . Каково напряжение на рентгеновской трубке? 5.16.
Найти длину волны коротковолновой границы сплошного ренттеновского спектра, если скорость электронов, подлетающих к антикатоду трубки, и 0,85 с. 5Л?. Считая, что распределение энергии в спектре тормозного рентгеновского излучения 1, л(Х/Х, — 1)/1з, где 2, коротковолновая граница спектра, найти напряжение на рентгеновской трубке. 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 Л =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 1, 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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
