Найти отношение максимального комптоновского изменения длины волны при рассеянии фотонов на свободных электронах и протонах.

Найти среднюю продолжительность жизни атома радиоактивного изотопа кобальта ⁶⁰₂₇Со. λ= ln2/T_1/2=0,131 г     T_1/2= 5,3 г        τ=1/λ=7,646 г

Найти толщину слоя половинного ослабления для рентгеновских лучей. Линейный коэффициент поглощения равен 1,4·10³ м^-1. Дано: μ=1,4·10³ м^-1  Найти: х_1/2=?Решение: х_1/2=ln2/μ_м·ρ μ_м= μ/ρ х_1/2=ln2/μ x_1/2=0,495·10^-3[1/м^-1]=0,5 мм

Нарисуйте вольтамперную характеристику внешнего фотоэффекта. Укажите на рисунке силу тока насыщения, задерживающую разность потенциалов. Вольтамперная характеристика фотоэффекта – зависимость фототока I от, образуемого потоком электронов, испускаемых катодом под действием света, от напряжения U между электродами

Нарисуйте график зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света.

 Нарисуйте графики зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела u (l, T) от длины волны для двух разных значений температуры и укажите, какой из них соответствует большей температуре. С ростом температуры максимум интенсивности излучения смещается в сторону более коротких длин волн(влево). При увеличении температуры растет и амплитуда интенсивности излучения.

Обоснуйте возможность использования дифракционной решётки в спектральных приборах вместо призмы для разложения света в спектр. При освещении решетки белым светом на экране наблюд неокраш центр макс нулевого порядка, а по обе стороны от него – дифрак спектры 1,2-го и т.д. порядков, в кот наблюд непрерыв переход от окраски сине-фиолет цвета у внутр края спектра к красной у внешнего края

Образец магния массой 50 г нагревается от 0 до 20 К. Определить теплоту, необходимую для нагревания. Принять характеристическую температуруДебая для магния 400 К и считать условие T<< Q _D выполненным. Решение: С_m=234R(T/ Θ_D)³ с= C_m/М Q=c·m·ΔT    m=50·10^-3кг С_m=0,243 Дж/(моль·К)     с_уд=0,0101(Дж·моль)/(моль·К·кг)=0,0101 Дж/(К·кг) Q=10,128·10^-3 Дж[(Дж·кг·К)/(К·кг)]=Дж    (М(Mg)=24 кг/моль)

Объясните попадание света в область геометрической тени с помощью принципа Гюйгенса. Каждая точка, выделяемого отверстием участка волнового фронта, служит источником вторичных волн, кот огибает края отверстия. (все точки этого волнового фронта будут являться когерентными источниками сферических вторичных волн, распространяющихся в сторону движения волнового фронта)

Объясните различие между металлами, полупроводниками и диэлектриками с точки зрения зонной теории. Зонная теория твердых тел позволила с единой точки зрения истолковать существование металлов, диэлектриков и полупроводников, объясняя различие в их электрических свойствах, во-первых, неодинаковым заполнением электронами разрешенных зон и, во-вторых, шириной запрещенных зон. Различие между металлами и диэлектриками с точки зрения зонной теории состоит в том, что при 0 К в зоне проводимости металлов имеются электроны, а в зоне проводимости диэлектриков они отсутствуют. Различие же между диэлектриками и полупроводниками определяется шириной запрещенных зон: для диэлектриков она довольна широка (например, для NaCl ∆Е=6 эВ), для полупроводников – достаточно узка (например, для германия ∆Е=0,72 эВ).При температурах, близких к 0 К, полупроводники ведут себя как диэлектрики, так как переброса электронов зону проводимости не происходит. С повышением температуры у полупроводников растет число электронов, которые вследствие теплового возбуждения переходят в зону проводимости, т. е. электрическая проводимость проводников в этом случае увеличивается.

Объясните, почему волновая функция должна быть конечной, однозначной и непрерывной. 1)Условие конечности волновой функции. Волновая функция не может принимать бесконечные значения таких, что интеграл расходится; 2)Условие однозначности должна быть однозначной функцией координат и времени, т.к. плотность вероятности обнаружения частиц должна определяться в каждой задаче однозначно; 3)\Условие непрерывности. В любой момент t, волновая функция должна быть непрерывной.

Объясните, почему при наблюдении интерференции в тонких плёнках на просвет и на отражение максимумы и минимумы меняются местами.Разность хода между лучами определяется удвоенной длиной AD и участком ВС. Однако следует иметь в виду, что пленка является более плотной оптической средой, и скорость света в ней меньше. Вследствие этого время, затрачиваемое светом на прохождение пути AD, будет больше в n раз, где n – показатель преломления пленки. Поэтому принято говорить об оптической длине пути света, которая равна ADn. Теперь разность оптических путей лучей 1 и 2 D = 2n(AD) – BC +l/2.Величина l/2 добавляется потому, что происходит изменение фазы волны на 180 ⁰, что эквивалентно увеличению пути на l/2. Если D= (2n-1)l/2, то 2DFncosb =nl cсоответствует условию минимума освещенности, а D= =nl= 2DFncosb +l/2 – условию максимума.

Опр. частоту кол-й свет.волны, масса фотона кот. равна . Масса фотона:m=(hν)/c² откуда частота колебаний световой волны:ν=(mc²)/h, ν=(3.31*10^-36*(3*10⁸)²)/6.62*10^-34=4.5*10¹⁴ Гц

Определит величину магнитной индукции в веществе с магнитной восприимчивостью μ = 10⁴, если напряженность магнитного поля Н = 10³ А/м, а μ₀ = 4п*10^-7 Гн/м.

Определит магнитную проницаемость магнетика, имеющего магнитную восприимчивость х = 10.

Определите длину волны де Бройля для нейтрона, движущегося со средней квадратичной скоростью при Т = 290 К. , =

Определите длину волны рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения под углом 60⁰ длина волны рассеянного излучения оказалась равной 57 нм. Изменение длины волны света рентгеновских лучей при комптоновском рассеянии определяется формулой , где  - угол рассеяния, m – масса электрона. Отсюда

Определите длину волны фотона, энергия которого равна кинетической энергии электрона, прошедшего из состояния покоя ускоряющую разность потенциалов 3,3 В. eU=(m_eυ²)/2 откуда υ=корню из ((2eU)/m_e). Энергия электрона: ε_e=m_ec². ε=ε_eЭнергия фотона:ε=hν=(hυ)/λ, откуда λ=(hυ)/ε=((корень из((2eU)/m_e))/ m_ec²)*h =0,087*10^{-13 м.}

Определите неопределенность скорости пылинки массой 10^{-12 кг, если его координата установлена с точностью до 10-5 м. ,}

Определите неопределенность скорости электрона, если его координата установлена с точностью до 10^{-5 м. ,}

Определите постоянную дифракционной решетки, если она в первом порядке разрешает две спектральные линии калия (l ₁ = 578 нм и l ₂ = 580 нм). Длина решетки 1 см. λ ₁= 578 нм=5,78*10^{-7 м, λ}₂=580*10^{-7 м,} l =1 cm =10^{-2 м?} d -? Решение: R =λ₁/ δ λ= mN; N =λ₁/ δ λ m; δ λ=λ₂-λ₁; d =1/ N = lδ λm/λ₁; d=34.6мкм

Определите радиус четвертой зоны Френеля, если радиус второй зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 2 мм. M₁=2,м₂ =4, r₁=2 мм=2*10^{-3 м,} r₂-? Решение: r² +b² = (b+k *λ/2)² ; R² = bmλ+m²λ²/4; λ<<b; r=√bmλ; r₁/r₂=√m₁/m₂; r₂=r₁√m₂/m₁=2.83мм

Определите ширину запрещенной зоны собственного полупроводника, если при температурах Т₁ и Т₂ его сопротивления соответственно равны R₁ и R_2. k=1,38·10^-23 Дж/К           Найти: ∆Е=?Решение: При условии, что Т₂ > T₁ γ=γ₀·e^-∆E/kT γ=1/ρ R~ρ γ~1/R,γ₂/γ₁=R₁/R₂,γ₂/γ₁=exp[-∆E/(2k·T₂)]/exp[-∆E/(2k·T₁)]=exp[(∆E/2k)(1/T₁-1/T₂)]=R₁/R₂∆E=2k [T₁·T₂/(T₂-T₁)]lnR₁/R₂

Определите, во сколько раз орбитальный момент импульса электрона L_i, находящегося в f -состоянии, больше, чем для электрона в p – состоянии. p -состояние l =1, f -состояние l =3

Определите, как и во сколько раз изменится мощность излучения черного тела, если длина волны, соответствующая максимуму его спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с l ₁ =720 нм до l ₂ =400 нм. λ_max=C^’/T-по первому закону Вина T=λ_max/C^’Мощность излучения черного тела: P=Re*S=σT⁴*SГде σ - постоянная Стефана – Больцмана.P₂/P₁=(σT₂⁴S)/(σT₁⁴S)= T₂⁴/ T₁⁴=λ₁⁴/λ₂⁴=269/25.6=10.5

Определить абсолютное значение скорости изменения тока в катушке индуктивностью 0,1 Гн, если в ней возникла ЭДС самоиндукция 80 В

Определить величину вектора намагниченности, если магнитная восприимчивость χ = 10^-3, а напряженность магнитного поля Н = 10² А/м.

Определить гиромагнитные отношение орбитального движения электрона. Заряд электрона е = 1,6·10^-19 Кл, а его масса m ₀ = 9,1·10^{-31 кг.}

Определить диаметр нити накала электрической лампы, если мощность электрического тока, питающего лампу, равна 1000 Вт, длина нити 10 см, температура 3000 К. Считать, что излучение нити соответствует излучению АЧТ.

Определить импульс фотона излучения с частотой 3 × 10¹⁵ Гц.

Определить импульс фотона красного излучения, длина волны которого 720 нм. импульс фотона: p=h/λ=6.62*10^-34/720*10^-9=0.0092*10^-25 (Дж*с)/м

Определить индукцию соленоида длиной 20 см, имеющего 500 витков и площадь поперечного сечения 10 см². Магнитная проницаемость равна 1, а m ₀ =4 p ·10^–7 Гн/м.

Определить напряженность магнитного поля в среде с магнитной проницаемостью μ=4п *10^-7 Гн/м.

Определить период свободных колебаний груза массой m =80 кг, который прикреплен к пружине с коэффициентом жесткости с=2кН/м. T=2p ; T=1.256c

Определить порядковый номер и массовое число нуклида, который получится из тория Th ²³² после трех a - и двух b -превращений. Х²²⁰₈₁

Опр-ть температуру и энергетич. светимость абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны 600 нм.

Опыт Дэвиссона и Джермера. Физический эксперименты по дифракции электронов. Проводились исследования отражения электронов от монокристалла никеля. Скорость электронов определяется напряжением . В опытах измерялась интенсивность рассеянного кристаллом электронного пучка в зависимости от угла рассеяния 0<Q<90°, от азимутального угла 0<φ<360°, от скорости электронов в пучке. При различных значениях углов и скоростей, в отраженных лучах наблюдаются max и min интенсивности. Условия max , где n = 1,2…

Орбитальное квантовое число. Определяет величину момента импульса частицы.

Основные отличия квантовых теорий теплоемкости Эйнштейна и Дебая Квантовая теория теплоёмкостей Эйнштейна − была создана Эйнштейном в 1907 году, при попытке объяснить экспериментально наблюдаемую зависимость теплоёмкости от температуры.При разработке теории Эйнштейн опирался на следующие предположения:Атомы в кристаллической решетке ведут себя как гармонические осцилляторы, не взаимодействующие друг с другом.Частота колебаний всех осцилляторов одинакова.Число осцилляторов в 1 моле вещества равно 3 Na. Энергия их квантована: , Число осцилляторов с различной энергией определяется распределением Больцмана: .Согласно модели, предложенной Эйнштейном, при абсолютном нуле температуры теплоёмкость стремится к нулю, при больших температурах, напротив, выполняется закон Дюлонга-Пти.Недостатки теории Однако теория Эйнштейна недостаточно хорошо согласуется с результатами экспериментов в силу неточности некоторых предположений Эйнштейна, в частности, предположения о равенстве частот колебаний всех осцилляторов. Более точная теория была создана Дебаем в 1912 году.Расхождение теорий Эйнштейна и Дебая(рисунок)В термодинамике и физике твёрдого тела модель Дебая — метод развитый Дебаем в 1912 г. для оценки фононного вклада в теплоёмкость твёрдых тел.Модель Дебая рассматривает колебания кристаллической решётки как газ квазичастиц — фононов. Эта модель правильно предсказывает теплоёмкость при низких температурах, которая пропорциоальна T ³. В пределе высоких температур теплоёмкость стремится к 3R, согласно закону Дюлонга — Пти.

От каких величин зависит циклическая частота электромагнитных колебаний в реальном колебательном контуре?

От чего зависит максимальная скорость фотоэлектронов? Максимальная начальная скорость фотоэлектронов зависит от частоты распространяющихся электромагнитных колебаний и не зависит от его интенсивности (2-ой закон внешнего фотоэффекта).

От чего зависит сила тока насыщения при внешнем фотоэффекте? При неизменном спектральном составе света, падающего на катод, сила фототока насыщения I_н прямо пропорциональна световому потоку Ф.

От чего зависит степень поляризации отраженного и преломленного лучей? Степень поляризации, т.е. степень выделения световых волн с определенной ориентацией электрического (и магнитного) вектора) зависит от угла падения лучей и показателя преломления. С увеличением угла падения степень монотонно возрастает. Отраженный луч является плоскополяризованным, т.е. содержит только колебания, перпендикулярные плоскости падения. Преломленный луч при угле падения (угла Брюстера) поляризуется максимально, но не полностью. Если свет падает на границу раздела под углом Брюстера, то отраженный и преломленный лучи взаимно перепендикулярны.

Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отражённый от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол между падающим и преломлённым пучками. Абсолютные показатели преломления глицерина и стекла 1,45 и 1,5 соответственно.1.5/1.45=1.07=tgα(следует)α=arctg1.07= 47⁰ –падающий лучsin47/1.07=0.68arcsin0.68=43⁰ – преломленный луч

Период полураспада изотопа равен 17,5 суток. Определить постоянную распада этого изотопа. λ=ln2/T_1/2     λ= 0,04сут= 4·10^-7

Период полураспада радиоактивного аргона  равен 110 мин. Определить время, в течение которого распадается 25 % начального количества атомов. 0,75N₀=N₀e^-λt       λ= ln2/T_1/2=0,006мин       λt=ln(4/3)       t=ln(4/3) / λ       t=47,947мин

Период полураспада радиоактивных ядер равен 8 суткам. Что это означает?                            8 суток – это время, за которое распадется половина первоначального количества ядер                                               

Пластинку кварца толщиной d = 2 мм поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол a = 45 ^o. Какой наименьшей толщины d _min следует взять пластинку, чтобы поле зрения поляриметра стало совершенно тёмным? Угол поворота равен: φ= αd.(для кристаллов и прозрачных веществ). Поле будет темным при φ= 90⁰ Значит, нам необходимо повернуть пластинку еще на 45⁰ , для того, чтобы они были взаимно перпендикулярны. Тогда d _min=d+d.Ответ: 4 мм.

Плоская вольфрамовая пластинка освещается светом длиной волны 0,2 мкм. Найти напряженность однородного задерживающего поля вне пластинки, если фотоэлектрон может удалиться от нее на расстояние 4 см. Работа выхода электронов из вольфрама 4,5 эВ. , т.к. , , а =>  тогда . Ответ в В/м или Н/Кл

Площадь, ограниченная графиком спектральной плотности энергет. светимости черн. тела, при переходе от темп-ры Т₁ к темп-ре Т₂ увеличилась в 16 раз. Во сколько раз возросла темп-ра? , , ,   ,

По какому закону изменяется сила тока в конденсаторе емкостью С при изменении величины заряда на пластинах конденсатора по закону q = q ₀ Cos ω t?

Под стеклянной пластинкой толщиной d =15 см лежит маленькая крупинка. На каком расстоянии l от верхней поверхности пластинки образуется ее видимое изображение, если луч зрения перпендикулярен к поверхности пластинки, а показатель преломление стекла n =1,5? Рисунок ж tga=AB/h; tgb=AD/H; tga/tgb=H/h; sina/sinb=H/h; h=H/h=15/1.5=10 cм

Полное сопротивление цепи (импеданс), состоящей из последовательно соединенных емкости С, индуктивности L, сопротивления R на частоте ω.

Положение пылинки m = 0,1 г определено с точностью D x = 10^{-7 м. Какова неопределенность ее скорости? ,}

Постоянная дифракционной решетки d = 2·10 ^–6 м. Какой наибольший порядок спектра можно видеть при освещении её светом длиной волны 1 мкм? λ=1 мкм=10^{-6 м dsin}φ=mλ; m= dsinφ/λ=2

Постоянная дифракционной решетки d = 2·10 ^–6 м. Какую наибольшую длину волны можно наблюдать в спектре этой решетки? Дано d= 2·10 ^–6 м, λ-? Решение: условие максимума dsinφ=mλ, λ=dsinφ/m, берем первый порядок и синус максимальный =>λ= 2·10 ^–6*1 / 1=2·10 ^–6 м

Постоянная дифракционной решётки в 4 раза больше длины световой волны монохроматического света, нормально падающего на ее поверхность. Определить угол между двумя первыми симметричными дифракционными максимумами d =4l,dsinj=kl=>sinj=(kl)/d=(kl)/(4l)=1/2=>j=30⁰

Постулаты Бора.1 В атоме существуют стационарные круговые орбиты, по которым электрон движется без излучения. Стационарными орбитами будут те, для которых момент количества движения   электрона может принимать значения, кратные . То есть 2 При переходе атома из состояния с энергией  в состояние с энергией  () излучается один фотон (квант), энергия которого равна

Поток излучения абсолютно черного тела 10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину 0,8 мкм. Определить площадь излучающей поверхности.

Поток энергии, излучаемой из смотрового окошка плавильной печи, равен 34,6 Вт. Опр-ть температуру печи, если площадь отверстия 6,1 см².  (1). По закону Стефана-Больцмана (2). Подставляя (2) в (1), получим Мощность излучения абсолютно черного тела 10 кВт. Найти площадь излучающей поверхности тела, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны 700 нм.

Почему в методе зон Френеля они выбираются таким образом, чтобы расстояния от соседних зон различались на l/2?l/2-разность хода. Колебания, возбуждаемые в точке Р, между двумя соседними зонами, противоположны по фазе

Почему макротела не проявляют волновые свойства? Например, частице массой 1 г, движущейся со скоростью 1м/с, соответствует волна де Бройля с м. такая длина волны лежит за пределами доступной наблюдению области (периодических структур с периодом м не существует). Поэтому считается, что макротела проявляют только корпускулярные свойства, и не проявляет волновые свойства.  (то есть по гипотезе де Бройля, чем больше скорость и масса, тем меньше длина волны де Бройля )

Почему описание состояния микрообъекта с помощью волновой функции имеет статистический, вероятностный характер? В квантовой механике не задаются координаты и скорости частиц, волновая функция не несет в себе информацию и о скорости, и о координате микрообъекта.