Задачи для самостоятельного решения.

 

1. Определите, до какого потенциала зарядится уединенный серебряный шарик при облучении его ультрафиолетовым светом длиной 208 нм. Работа выхода электронов из серебра равна 4,7 эВ.

 

2. Наибольшая длина волны света, при которой еще может наблюдаться фотоэффект на калии, равна 450 нм. Найдите скорость электронов, испускаемых калием под действием света длиной волны 300 нм.

 

3. Определите, с какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона, длина волны которого равна 0,5 мкм.

 

4. Определите длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов 9,8 В.

 

5. Найдите постоянную Планка, если фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла светом с частотой 1,210¹⁵ Гц, задерживаются напряжением 3,1 В, а вырываемые светом с длиной волны 125 нм напряжением

8,1 В.

 

6. Определите с какой скоростью вылетают электроны с поверхности цезия при освещении катода желтым светом с длиной волны 590 нм.

 

7. Если поочередно освещать поверхность металла излучением с длинами волн 350 нм и 540 нм, то максимальные скорости фотоэлектронов будут отличаться в 2 раза. Определите работу выхода электронов из металла.

 

8. Перпендикулярно поверхности площадью 100 см² ежеминутно падает 63 Дж световой энергии. Найдите величину светового давления, если поверхность все лучи: 1) отражает; 2) поглощает.

 

9. Луч лазера мощностью 50 Вт падает перпендикулярно поверхности пластинки, которая отражает 50% и пропускает 30% падающей энергии. Остальную энергию она поглощает.

Определите силу светового давления на пластину.

 

10. Вольфрамовую пластину освещают светом с длиной волны 2000 А⁰. Найдите максимальный импульс вылетающих из пластины электронов.

 

ЗАНЯТИЕ 17 Основы физики атома и атомного ядра.

Вопросы для подготовки к семинару.

Постулаты Бора. Линейчатый спектр атома водорода. Заряд, размер и масса атомного ядра. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Дефект массы. Энергия связи ядра. Законы сохранения в ядерных реакциях. Ядерные силы.

 

ЗАДАЧА 1

Определите энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на второй.

 

ЗАДАЧА 2

Определите длины волн, соответствующие границе видимой серии спектра водорода ( серии Бальмера ).

 

ЗАДАЧА 3

Используя теорию Бора для атома водорода, определите: 1) радиус ближайшей к ядру орбиты ( первый боровский радиус ); 2) скорость движения электрона по этой орбите; 3) частоту вращения.

 

ЗАДАЧА 4

Определите длину волны де Бройля для электрона, находящегося в атоме водорода на третьей боровской орбите.

 

ЗАДАЧА 5*

Основное состояние электрона в атоме водорода описывается волновой функцией вида , где - расстояние электрона от ядра,

а- первый боровский радиус. Определите: 1) нормировочный

коэффициент А; 2) среднее расстояние электрона от ядра < r >; 3) среднее значение квадрата расстояния электрона от ядра; 4) наиболее вероятное расстояние r_в электрона от ядра < r² >.

 

ЗАДАЧА 6*

Частица находится в прямоугольной потенциальной яме шириной c бесконечно высокими стенками. Найдите: 1) решение уравнения Шредингера для этой системы; 2) среднее значение координаты частицы; 3) вероятность нахождения частицы в области .

 

ЗАДАЧА 7

Определите период полураспада радиоактивного изотопа, если 5/8 начального количества ядер этого изотопа распалось за время равное 849 с.

 

ЗАДАЧА 8

Определите зарядовое и массовое числа частицы Х, образующейся в реакциях:

1) ; 2)