Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Квантова оптика та квантова механіка

Скачати 56.43 Kb.

Квантова оптика та квантова механіка




Скачати 56.43 Kb.
Дата конвертації05.05.2017
Розмір56.43 Kb.


Квантова оптика та квантова механіка

  1. Визначити масу, імпульс та енергію фотона: 1) червоного світла , 2) рентгенівських променів , 3) гамма – променів .
    Ква́нтова меха́ніка - фундаментальна фізична теорія, що в описі мікроскопічних об'єктів розширює, уточнює і поєднує результати класичної механіки і класичної електродинаміки. Ця теорія є базою для багатьох напрямів фізики та хімії, включаючи фізику твердого тіла, квантову хімію та фізику елементарних частинок.
    Рентге́нівське випромі́нювання, пулюївське випромінювання або Х-промені (англ. X-ray emission, roentgen radiation, нім. Röntgenstrahlung f) - короткохвильове електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від 10 нм до 0.


  2. Визначити довжину хвилі , масу m та імпульс p фотона з енергією .

  3. Визначити енергію , імпульс і масу фотона рентгенівського випромінювання з довжиною хвилі .
    Довжина́ хви́лі - характеристика періодичної хвилі, що позначає найменшу відстань між точками простору, в яких хвиля має однакову фазу. Крива на представленому малюнку може розглядатися, наприклад, як миттєвий знімок збурень в струні, коли відхилення точок струни від положнення рівноваги задається виразом
    Довжина - відстань від точки до точки, вимір кривої: для відрізка прямої довжина - відстань між його кінцями, для ламаної - сума довжин її ланок, для інших кривих - верхня границя довжини ламаної лінії, вписаної в цю криву.


  4. Визначити енергію , імпульс і масу фотона з довжиною хвилі .

  5. Визначити енергію , імпульс і масу фотона рентгенівського випромінювання з довжиною хвилі .

  6. Визначити температуру, при якій енергетична світність чорного тіла дорівнює . Стала Стефана-Больцмана .
    Ста́ла Сте́фана - Бо́льцмана визначає зв'язок між потоком випромінювання й ефективною температурою тіла, що випромінює як абсолютно чорне тіло. Дана залежність описується законом Стефана - Больцмана.


  7. Можна умовно прийняти, що Земля випромінює як сіре тіло з температурою . Визначити коефіцієнт чорноти, якщо енергетична світність її поверхні дорівнює . Стала Стефана-Больцмана .

  8. Як потрібно змінити термодинамічну температуру чорного тіла, щоб його енергетична світність збільшилася удвічі?

  9. На яку довжину хвилі припадає максимум випромінювальної здатності чорного тіла, що має температуру 1) ; 2) тіла людини, тобто ? Стала закону зміщення Віна .

  10. Температура абсолютно чорного тіла . Визначити довжину хвилі , на яку припадає максимум енергії випромінювання. Стала Стефана-Больцмана .

  11. Істинна температура розжареної вольфрамової стрічки дорівнює . Яку температуру показує радіаційний пірометр, якщо поглинальна здатність вольфраму не залежить від частоти випромінювання і дорівнює ?

  12. Знайти червону межу фотоефекту для літію робота виходу для літію .

  13. Червона межа фотоефекту для деякого металу дорівнює. Чому дорівнює мінімальне значення енергії фотона, що викликає фотоефект?

  14. Якою є найменша частота світла, при якій ще можливий фотоефект, якщо робота виходу електронів з металу дорівнює ?

  15. На металічну пластину падає монохроматичний пучок світла з частотою . Червона межа фотоефекту для даного матеріалу дорівнює . Визначити кінетичну енергію фотоелектронів.
    Робо́та ви́ходу - найменша кількість енергії, яку необхідно надати електрону для того, щоб вивести його з твердого тіла у вакуум.
    Кінети́чна ене́ргія - частина енергії фізичної системи, яку вона має завдяки руху.


  16. Рентгенівське випромінювання довжиною хвилі розсіюється плиткою графіту (комптон-ефект). Визначити довжину хвилі світла, розсіяного під кутом до напрямку падаючого пучка світла.

  17. Визначити кут розсіювання фотона, що зіткнувся з вільним електроном, якщо зміна довжини хвилі при розсіюванні дорівнює .

  18. Рентгенівські промені з довжиною хвилі внаслідок ефекту Комптона розсіюються під кутом . Визначити: а) зміну довжини хвилі рентгенівських променів при розсіюванні

  19. Визначити довжину хвилі спектральної лінії, що відповідає переходу електрона в атомі водню з шостої орбіти на другу.
    Комптонівське розсіювання - явище непружного розсіювання фотонів на вільних заряджених частинках, наприклад, електронах.
    А́том во́дню (Гідроген) - найпростіший із атомів хімічних елементів.
    Стала Рідберга для водню дорівнює .
    Стала Рідберґа - фізична константа, яка входить формулу для визначення частот електромагнітного випромінювання атома водню. Позначається зазвичай R ∞ } .


  20. Знайти найменшу і найбільшу довжини хвиль спектральних ліній водню у видимій області спектра.
    Спектральна лінія - світла або темна вузька смуга в оптичному спектрі, пов'язана з надлишком або відсутністю фотонів з відповідною частотою.
    Стала Рідберга для водню дорівнює .

  21. Знайти найменшу і найбільшу довжини хвиль спектральних ліній водню 1) серії Лаймана;
    Серія Лаймана - спектральна серія в спектрі атому водню, названа на честь американського фізика Теодора Лаймана, котрий відкрив цю серію в 1906 році. Ця серія утворюється при переходах електронів зі збуджених енергетичних рівнів у спектрі випромінювання і з першого рівня на всі інші при поглинанні.
    2) серії Пфунда. Стала Рідберга для водню дорівнює .

  22. Скориставшись теорією Бора, визначити для електрона, що перебуває на другій і четвертій орбітах в атомі водню, відношення повних енергій.

  23. Визначити короткохвильову межу суцільного спектра рентгенівського випромінювання, якщо рентгенівська трубка працює під напругою .

  24. Визначити короткохвильову межу min суцільного спектра рентгенівського випромінювання, якщо рентгенівська трубка працює під напругою .

  25. Визначити мінімальну довжину хвилі гальмівного рентгенівського випромінювання, якщо рентгенівська трубка працює під напругою .


Ядерна фізика

  1. Визначити атомні номери, масові числа та хімічні символи ядер, які утворяться, якщо в ядрах протони замінити нейтронами, а нейтрони – протонами.

  2. Визначити зарядове та масове числа ізотопу, який утвориться з торію після двох - та двох - перетворень.

  3. Внаслідок радіоактивного розпаду уран перетворюється у свинець .
    Хімі́чний зна́к - хімічний символ, скорочене літерне позначення хімічного елемента. Сучасні хімічні знаки складаються з першої літери або з першої та однієї з наступних літер латинської назви елементів.
    А́томний но́мер (протонне число,зарядове число, порядковий номер, Z) - властивість атома (нукліда, атомного ядра), яка вказує на загальну кількість протонів, що містяться в його ядрі, отже одночасно вказує на його заряд в одиницях елементарного заряду, а також на порядкове місце хімічного елемента в періодичній системі хімічних елементів.
    Радіоакти́вність (від лат. radio - «випромінюю» radius - «промінь» і activus - «дієвий») - явище мимовільного перетворення нестійкого ізотопа хімічного елементу в інший ізотоп (зазвичай іншого елемента) (радіоактивний розпад) шляхом випромінювання гамма-квантів, елементарних частинок або ядерних фрагментів.
    Скільки - та - перетворень при цьому відбулося?

  4. В який елемент перетворюється після трьох - та двох - перетворень?

  5. Внаслідок радіоактивного розпаду уран перетворюється в ядро . Скільки - та - перетворень при цьому відбувається?

  6. Визначити порядковий номер і масове число частинки, позначеної буквою , у символічному записі ядерної реакції .
    Ма́сове число́ або нукло́нне число́ - властивість атома (атомного ядра, нукліда), яка вказує на загальну кількість нуклонів (тобто сумарну кількість протонів та нейтронів (Z + N)), які містяться у ядрі атома.
    Ядерна реакція - явище перетворення ядер атомів хімічних елементів і елементарних частинок. Ядерні реакції можуть відбуватися спонтанно, або у зіткненнях частинок речовини з високою енергією. Спонтанні ядерні перетворення є причиною природної радіоактивності.
    Знайти енергію реакції. Вивільняється вона чи поглинається? ; ; ;

  7. Визначити порядковий номер і масове число частинки, позначеної буквою , у символічному записі ядерної реакції. Знайти енергію, яка вивільниться при цьому:

. ; ;

; ;

  1. Визначити порядковий номер і масове число частинки, позначеної буквою , у символічному записі ядерної реакції. Знайти енергію термоядерної реакції:

.
Я́дерний си́нтез - це процес, під час якого два, або більше, атомних ядра об'єднуються, формуючи важче ядро.


; ;

  1. Визначити порядковий номер і масове число частинки, позначеної буквою , у символічному записі ядерної реакції . Знайти енергію реакції.

; ;

  1. Написати відсутні позначення в наступних ядерних реакціях:

1) ; 2) ; 3) ; 4).

  1. Визначити період піврозпаду радіоактивного ізотопу, якщо початкової кількості ядер цього ізотопу розпалося за час t = 20 хвилин

  2. Визначити, у скільки разів початкова кількість ядер радіоактивного ізотопу зменшиться за три роки, якщо за один рік вона зменшилася в 4 рази.

  3. За розпалося початкової кількості ядер радіоактивного ізотопу. Чому дорівнює період піврозпаду цього елемента?

  4. Період піврозпаду дорівнює хвилин. Визначити час, за який розпадеться 25% початкової кількості ядер.

  5. Період піврозпаду радіоактивного ізотопу дорівнює 10 діб. Визначити час, за який розпадеться третина початкової кількості актинію.

  6. Визначити дефект маси , енергію зв’язку та питому енергію зв’язку ядра .
    Дефе́кт ма́си - різниця між масою спокою атомного ядра даного ізотопу, вираженої в атомних одиницях маси, і сумою мас спокою складових його нуклонів (масовим числом). Позначається Δ m .
    ; ;

  7. Визначити дефект маси, енергію зв’язку ядра та питому енергію зв’язку для елемента . ; ;

  8. Визначити дефект маси, енергію зв’язку ядра та питому енергію зв’язку для елемента . ; ;

  9. Визначити, яка енергія відповідає дефекту маси в електрон – вольтах.

  10. Визначити енергію, яка вивільняється при ядерній реакції:

.

; ; ;

;

  1. Визначити енергію, яка вивільняється при ядерній реакції:

.

; ; ;

;

  1. Знайти енергію, яка вивільняється при ядерній реакції: . ; ; ;

  2. Знайти енергію, яка вивільняється при ядерній реакції:

; ; ;

;

  1. Знайти енергію, яка вивільняється при ядерній реакції:

; д)

; ; ;

;

  1. Визначити порядковий номер та масове число частинки, позначеної літерою , у символічному запису ядерної реакції:

а) ; б) .

Які це частинки?


Скачати 56.43 Kb.

  • . Стала Стефана-Больцмана
  • Ядерна фізика Визначити атомні номери