Квантовая физика 

Решебник к сборнику задач по физике Н. А. Парфентьева

803. Красная граница фотоэффекта для бария А,тах = = 5,5 — 10“7 м. Определите задерживающее напряжение при облучении бариевого катода светом длиной волны 4,4 • 10~7 м. Постоянная Планка h = 6,63 х х Ю»34 Дж • с.

808. Металлический шарик облучают светом длиной волны 2000 А (1 ангстрем = 10 10 м). Шарик заряжается до максимального потенциала 3 В. Определите работу выхода электрона из металла.

811.При падении света длиной волны 200 нм на металл задерживающее напряжение равно 1,64 В. Что это за металл?

816. Используя связь массы и энергии, определите отношение масс фотонов, соответствующих излучениям длинами волн 800 нм (инфракрасное излучение) и 200 нм (ультрафиолетовое излучение).

818. Интенсивность солнечного света, достигающего Земли, равна 1300 Вт/м2. Сколько фотонов падает на 1 см2 за 1 с? Средняя длина волны считается равной 550 нм.

819. Кристалл рубина облучается вспышкой света длительностью 10_3 с и мощностью 200 кВт. Длина световой волны 0,7 мкм. Кристалл поглощает 10% энергии излучения. Определите число квантов света, поглощенных кристаллом.

821. Металл освещается светом длиной волны 0,25 мкм. Определите максимальный импульс, передаваемый металлу при вылете каждого электрона. Красная граница фотоэффекта 0,28 мкм. Импульсом фотона можно пренебречь.

823. Сравните длину волны де Бройля для частицы с импульсом 10“23 кг * м/с с минимальной длиной волны в спектре видимого света.

826. Определите скорость движения электрона в атоме водорода, находящегося на второй орбите, радиус которой равен 2,11 ■ Ю»10 м.

831. Чему должна быть равна минимальная частота фотона, при которой возможна ионизация атома водорода, находящегося в основном состоянии?


832. Оцените размер атома водорода, если скорость электрона на первой боровской орбите равна 2,19 • 106 м/с.

834. Какую минимальную ускоряющую разность потенциалов должен пройти один электрон, чтобы перевести электрон в атоме водорода со второй стационар­ной орбиты на третью?

835. Стержень рубинового ла­зера имеет длину 30 см. Сколько раз отразится волна от торцов лазера за «время жизни» атома в возбужденном состоянии 2 (рис. 174)?

839. Какой химический элемент образуется после четырех а-распадов и двух p-распадов элемента тория 2g2Th?

843. Период распада изотопа радия 2ggRa равен 1600 лет. Сколько ядер изотопа испытает распад за 3200 лет? Начальное число радиоактивных ядер равно 109.


844. Процентное содержание калия в организме человека около 0,19% от его массы. При этом радиоактивные ядра калия составляют 0,012%, период полураспада изотопа igK 1,24 млрд лет. Сколько ядер изотопа распадается в тканях организма человека за 1 с (масса 50 кг)?

848. Сравните энергию связи электрона с ядром в атоме водорода с удельной энергией связи ядра водорода 2Н. Масса ядра водорода 2,014102 а. е. м. Энергия связи электрона с ядром рассчитывается по формуле
Есвэл = к —, где гг — радиус первой боровской орбиты.

850. Определите энергию, которая может выделиться при образовании из протонов и нейтронов гелия массой 8 г.

854. Какая энергия выделяется при реакции gLi + }Н —> *Не + дНе?


855. Определите энергетический выход реакций синтеза ?Н + *Н —> *Не + оП, \П + ?Н —> gHe + \п.

857. Может ли произойти реакция Х63С -1- }Н —» 13N + \п при бомбардировке ядра углерода протонами с энергией 2 МэВ?

859. Средняя поглощенная доза излучения сотрудником, работающим с рентгеновской установкой, равна 7 мкГр в час. Опасна ли эта работа? Допустимая доза облучения за год 0,05 Гр. Человек работает 200 дней в году по 6 ч в сутки.