Квантовая физика

ТЕМА «Квантовая оптика»

703. Светильник в виде цилиндра из молочного стекла имеет размеры: длину 25 см, диаметр 24 мм. На расстоянии 2 м при нормальном падении лучей возникает освещенность 15 лк. Определить силу света; яркость и светимость его, считая, что указанный излучатель косинусный.

Сила света по формуле:

— световой поток

— телесный угол Яркость по формуле:

Светимость по формуле:

[люмен/м²]

S — освещаемая площадь

S определяем по формуле:

=15(лк) — освещенность задана в условии

=15(лк)

— расстояние задано = 2 м Отсюда:

=1

713. Температура абсолютно черного тела Т = 2 кК. Определить длину волны л_m, на которую приходится максимум испускательной способности и спектральную плотность энергетической светимости (r_л,)_max для этой длины волны.

1-й закон Вина (смещения):

— длина волны, соответствующая наибольшей спектральной плотности энергетической светимости

b — константа

T — температура Находим по закону Стефана-Больцмана светимость:

M — энергетическая светимость

— константа Стефана-Больцмана

— спектральная энергетическая светимость

723. Фотон с энергией е = 10 эВ падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс р, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин

p — импульс, полученный пластиной:

733. Определить постоянную Планке h, если известно, что фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла светом с частотой 2,2М 10¹¹ с^-1, полностью задерживаются обратным потенциалом 6,6 В, а вырываемые светом с частотой 4,6М 10¹¹ c^-1 — потенциалом 16,5 В.

Решение:

2,26 эВ = 2,26×1,6×10^-19 Дж = 3,6×10^-19 Дж

hх=А+Ек х=

Дж? 4,97×10^-19 — 3,6×10^-19? 1,4×10^-19 Дж

Ответ: 1,4×10^-19 Дж.

ТЕМА «Квантовая механика. Строение атома и ядра»

803. Вычислить по теории Бора период Т вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n = 2.

823. Какова должна быть кинетическая энергия Т протона в моноэнергетическом пучке, используемого для исследования структуры с линейными размерами l?10^-15 см?

Ответ: Т=1,32*10^-11Дж

1. Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики: Учеб. пособие для втузов.- М.: Высш. шк., 2000. — 718 с.

2. Савельев И. В. Курс общей физики: Учеб. пособие для втузов: В 5-ти кн. — 4-е изд. перераб. — М.: Наука;: Физматлит.2000. — 368 с.

3. Трофимова Т. И. Курс физики: Учеб. пособие для инж.-техн. спец. вузов. — М.: Высш. шк., 1999. — 542 с.

4. Трофимова Т. И. Оптика и атомная физика: законы, проблемы и задачи: Учеб. пособие для втузов. — М.: Высш. шк., 1999. — 288 с.

5. Александров Н. В., Яшкин А. Я. Курс общей физики. Механика. — М.: Просвещение, 1978, с. 415.

6. Лисейкина Т. А., Пинегина Т. Ю., Серебрякова Т. К., Хайновская В. В. Методические указания по курсу физики для студентов заочников. — Новосибирск: Издательство НЭИС, 1992, с. 57.