Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 10 гостей.

Для домашней работы. 11 класс.

3. Квантово-оптические явления. Фотоэффект. Часть 2

pdf Формат файла pdf, размер файла 109 кВ.

 Все вопросы по данной теме оставляйте здесь, в комментариях!

Электронный учебник физики для физмат-класса

Для домашней работы. 11 класс.

4. Квантово-оптические явления. Эффект Комптона

pdf Формат файла pdf, размер файла 87 кВ.

 Все вопросы по данной теме оставляйте здесь, в комментариях!

Электронный учебник физики для физмат-класса

Для домашней работы. 11 класс.

3. Квантово-оптические явления. Фотоэффект. Часть 1

pdf Формат файла pdf, размер файла 109 кВ.

 Все вопросы по данной теме оставляйте здесь, в комментариях!

Электронный учебник физики для физмат-класса

Для домашней работы. 11 класс.

2. Квантово-оптические явления. Давление света

pdf Формат файла pdf, размер файла 52 кВ.

 Все вопросы по данной теме оставляйте здесь, в комментариях!

Электронный учебник физики для физмат-класса

Для домашней работы. 11 класс.

1. Квантово-оптические явления. Фотоны

pdf Формат файла pdf, размер файла 73 кВ.

 Все вопросы по данной теме оставляйте здесь, в комментариях!

Электронный учебник физики для физмат-класса

6. Если электрон движется внутри сферы радиуса r с импульсом p, то имеет место соотношение неопределенностей Гейзенберга rp ≥ h/(2π). Опираясь на соотношения неопределенностей Гейзенберга оценить «размеры» и энергию основного состояния атома водорода и гелия. Сравнить полученные оценки для энергий с экспериментом EH = −13,6 эВ эВ, EHe = −79 эВ.

Решение.

 5. Дымное облако состоит из черных сферических частиц радиусом r = 1,2 мкм. Концентрация частиц в облаке n = 4,0 × 109 м−3. Оцените глубину проникновения света в облако. Облако освещается снаружи.


Решение.
 Рассмотрим траекторию одного фотона. Если на расстоянии r от нее находится центр частицы, то фотон поглощается. Среднюю длину пробега l можно оценить из условия, что в цилиндре объемом πr2l находится одна частица

Отсюда

   4. В длинной цилиндрической трубке происходит тлеющий разряд в неоне. Считая стенки трубки полностью поглощающими, оцените отношение светового давления к давлению газа.
Для численных оценок принять:

  • радиус трубки r = 1,0 см;
  • температура газа T = 400 K;
  • в среднем через время τ = 1,0 × 10−3 c каждый атом неона испускает квант света с длиной волны λ = 680 нм.

Решение.
 Давление газа найдем с помощью уравнения состояния

3. Докажите, что свободный электрон не может поглотить фотон.

Решение.
 Рассмотрим взаимодействие фотона и свободного электрона в системе отсчета, в которой электрон до взаимодействия покоился. Обозначим импульс фотона до взаимодействия po. Допустим, электрон поглотил фотон, тогда импульс электрона после взаимодействия также равен po (закон сохранения импульса). Запишем уравнение закона сохранения энергии: до взаимодействия


здесь mo − масса покоя электрона, poc − энергия фотона.
После взаимодействия

2. Две тонкие стеклянные посеребренные пластинки соединены так, что образуют двухгранный угол величиной 45°. На систему падает, как показано на рисунке, световой поток. Коэффициент отражения света от каждой пластинки ρ. Как направлена суммарная сила светового давления на систему?

Решение.

1. Спектр излучения атомарного водорода состоит из нескольких серий. Серия Лаймана возникает при переходах в основное (низшее) энергетическое состояние. Длины волн этой серии равны 121,6 нм; 102,6 нм; 97,25 нм; 94,98 нм. Разряженный водород находится в газоразрядной трубке, в которой между катодом и анодом создана разность потенциалов 13,0 В. Катод трубки подогрет и способен испускать электроны вследствие термоэмиссии. Определите все длины волн в спектре испускания трубки.

Решение.

17(ЗО). Можно ли расплавить вольфрам, сфокусировав солнечные лучи при помощи достаточно большой стеклянной линзы? Температура плавления вольфрама 3420 °С, температуру поверхности Солнца считать равной 5830 К.

Решение.

16(П). Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 15 мТл по окружности радиусом R = 1,4 м. Определите длину волны де Бройля для протона.

Решение.
 После открытия дифракции и интерференции электронов и других частиц, было доказано, что волновые и корпускулярные свойства имеются у материи в любом ее проявлении.
 Де Бройль выдвинул гипотезу, согласно которой электрон и любые другие частицы должны иметь волновые свойства наряду с корпускулярными. Предположим, что с движением протона связано распространение каких-то волн, тогда длина этих волн, согласно Де Бройлю, связана с частицей, импульс которой p, соотношением

15(89). Катод вакуумного фотоэлемента облучается световым пучком с длиной волны λ = 0,5 мкм и мощностью W = 1 Вт. При больших ускоряющих напряжениях между катодом и анодом фототок достигает насыщения (все электроны, выбитые из катода в единицу времени, достигают анода) Iн = 4 мА. Какое количество n фотонов приходится на один электрон, выбиваемый из катода? Заряд электрона e = 1,6 × 10−19 Кл. Постоянная Планка h = 6,6 × 10−34 Дж•с.

Решение.
 Число фотонов, падающих на катод в единицу времени

NФhc/λ = W,

14(86). На плоскую поверхность тонкой плосковыпуклой положительной линзы нанесено абсолютно отражающее покрытие. На выпуклую поверхность этой линзы падает узкий пучок импульсного лазерного излучения с энергией W = 4 Дж и длительностью импульса τ = 10−8 с. Падающий пучок распространяется параллельно главной оптической оси линзы на расстоянии F/(2√{3}) от оси (F − фокусное расстояние линзы). Найдите величину средней силы, действующей на линзу со стороны света, если половина энергии лазерного излучения поглощается в линзе. Отражением от поверхности линзы (без покрытия) можно пренебречь.

Решение.