Тема №7382 Ответы к задачам по физике Трофимова (Часть 6)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Трофимова (Часть 6) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Трофимова (Часть 6), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Ответы в самом низу встроенного документа

5.37. Предмет высотой h = 5 см расположен на расстоянии а = 1 2 см перед двояковыпуклой линзой с оптической силой Ф = 10 дптр. Определите: 1) расстояние b изображения предмета от линзы; 2) высоту Н изображения. Что это за изображение (подтвердите построением)? [1) Ъ = 60 см; 2) Н = 25 см] 240 5.38. Предмет высотой h = 15 см расположен на расстоянии а = 40 см перед двояковыпуклой линзой с оптической силой Ф = 2 дптр. Определите: 1) фокусное расстояние f линзы; 2) расстояние Ъ изображения предмета от линзы; 3) высоту Н изображения. Что это за изображение (подтвердите построением)? [1) f = 0,5 м; 2) Ь = —2 м; 3) Н = —0,75 м] 5.39. На расстоянии а = 20 см от рассеивающей линзы с фокусным расстоянием / = 40 см перпендикулярно главной оптической оси находится предмет высотой h = 10 см. Определите: 1) расстояние Ъ изображения от линзы; 2) высоту Н изображения. Среды по обе стороны линзы одинаковы. [1) Ь = 13,3 см; 2) Н — 6,65 см] 5.40. Линза с фокусным расстоянием / = 30 см дает уменьшенное в три раза мнимое изображение. Определите: 1) расстояние а предмета до линзы; 2 ) расстояние b изображения предмета от линзы. [1 ) а = 60 см; 2 ) b = 2 0 см]

5.41. Определите световой поток Ф, испускаемый точечным источником силой света I = 50 кд внутри телесного угла Q = 0,4 ср. [Ф = 20 лм] 5.42. Определите, во сколько раз полный световой поток, испускаемый точечным источником, больше светового потока, испускаемого тем же источником внутри телесного угла Q = 0,5 ср. [В 2,5 раза] а Е(1) - ? 244 5.43. Определите световой поток Ф, падающий на площадь поверхностью S = 2 см2, если ее освещенность Е = 1 лк.
[Ф = 2 • 10“4 лм] 5.44. Для печатания фотографий при использовании лампы с силой света 1Х = 80 кд время экспозиции tx = 1,5 с. Определите время экспозиции t2 при замене этой лампы лампой силой света / 2 = 60 кд, если в обоих случаях световая энергия одинакова.
[*2 = 2 С] 5.45. Параллельный пучок света, падая на поверхность под углом а х = 30°, создает освещенность Е х = 100 лк. Определите освещенность Е 2 этой поверхности при угле падения а2 — 60°.
[Е2 — 57,7 лк] 5.46. Определите освещенность Е под лампочкой силой света / = 50 кд, висящей без абажура на расстоянии 0,5 м над столом. [Е = 200 лк] 5.47. Расстояние от первой лампочки силой света 1Х = 50 кд до экрана равно 20 см, второй лампочки г2 = 40 см.
Определите силу света / 2 второй лампочки. [ / 2 = 200 кд] 5.48. В центре квадратной комнаты площадью S = 25 м2на высоте h = 1,8 м висит светильник силой света I = 150 кд. Считая светильник точечным источником света, определите освещенность в одном из углов комнаты. [Е = 4,33 лк]

5.49. Плоская электромагнитная волна падает нормально на границу раздела воздух — алмаз. Определите длину волны X в алмазе, если длина волны А.0 в воздухе равна 500 нм, а показатель преломления алмаза 2,42. [к = 207 нм] 5.50. Оптическая длина пути L световой волны в некоторой среде равна 3 м. Определите показатель преломления этой среды, если геометрическая длина пути s = 2 м. [п = 1,5] 5.51. Определите оптическую разность хода А двух когерентных монохроматических волн в среде с показателем преломления п = 1 ,6 , если геометрическая разность хода лучей равна 2 см. [А = 3,2 см] 5.52. Оптическая разность хода А двух когерентных волн равна 0,25 X. Определите их разность фаз ф. [ф = 0,5 тс] 5.53. Две когерентные световые волны (X = 500 нм) приходят в некоторую точку пространства с оптической разностью хода А = 5 мкм. Наблюдается в данной точке интерференционный максимум или минимум? 5.54. Две когерентные световые волны (X = 500 нм) приходят в некоторую точку пространства с оптической разностью хода А = 3,25 мкм. Наблюдается в данной точке интерференционный максимум или минимум? h Ответ: А.0 = 3,64 пм.
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ 256 5.55. Два когерентных источника света с X = 500 нм находятся на расстоянии d = 3 см друг от друга. Экран расположен на расстоянии I = 4 см от каждого из источников. Максимум или минимум будет наблюдаться в точке А экрана, расположенной напротив первого источника? [Максимум] 5.56. Две когерентные световые волны, частота которых v = 4,5-101 4Гц, приходят в воде (показатель преломления п = 1,33) в некоторую точку с геометрической разностью хода s2 - = 100 мкм. Наблюдается в данной точке интерференционный максимум или минимум? [Минимум] 5.57. В опыте Юнга щели (расстояние между щелями d = 1 мм) освещаются монохроматическим светом. Определите длину волны X монохроматического света, если расстояние I от щели до экрана 1 , 2 м, а третья светлая полоса расположена на расстоянии 2 мм от точки О на экране, симметричной относительно щелей. [X = 556 нм] 5.58. В опыте Юнга щели (расстояние между щелями d = 1 мм) освещаются монохроматическим светом. Определите длину волны X монохроматического света, если расстояние I от щели до экрана 2 м, а вторая темная полоса расположена на расстоянии 2,5 мм от точки О на экране, симметричной относительно щелей. [X = 500 нм] 5.59. Интерференция света от двух когерентных источников света с X = 500 нм и расположенных друг от друга на расстоянии d = 1,5 мм наблюдается на экране, плоскость которого параллельна прямой, которая соединяет эти источники. Определите расстояние I от источника до экрана, если вторая светлая полоса наблюдается на расстоянии х = 2 мм от точки О на экране, симметричной относительно щелей. [I = 3 м] 5.60. В опыте Юнга щели (расстояние между щелями d = 1 мм) освещаются монохроматическим светом с длиной волны X = 500 нм. Определите положение четвертой светлой полосы, если расстояние I от щели до экрана, расположенного параллельно щелям, составляет 2 м. [х 4 тах = 4 мм] 5.61. В опыте Юнга щели (расстояние между щелями d = 1 мм) освещаются монохроматическим светом с длиной волны X = 556 нм. Определите положение третьей темной полосы, 1 7 - 7 1 6 5 257 если расстояние I от щели до экрана, расположенного параллельно щелям, составляет 1 , 2 м. [х0 min = 2 , 3 4 мм] 5.62. На экране в результате наложения лучей от двух когерентных источников (А, = 600 нм) наблюдается интерференционная картина. На пути одного из лучей перпендикулярно ему поместили стеклянную пластинку (п = 1 ,6 ) толщиной d = 5 мкм.
Определите, на сколько полос сместится при этом интерференционная картина. [fc = 5] 5.63. На экране наблюдается интерференционная картина в результате наложения лучей от двух когерентных источников света с длиной волны X = 600 нм. Если на пути одного из лучей перпендикулярно ему поместить стеклянную пластинку толщиной d = 8 мкм, то интерференционная картина смещается на семь полос. Определите показатель преломления стекла.
\п = 1,5] 5.64. Определите минимальную толщину dmin плоскопараллельной пленки с показателем преломления п = 1 ,6 , чтобы при падении пучка белого света перпендикулярно к поверхности пленки она в отраженном свете казалась желтой (А. = 600 нм).
[dmin = 2 8 1 НМ] 5.65. На плоскопараллельную пленку с показателем пре- ломления п = 1,33 под углом а = 30° падает параллельный пучок белого света. Определите, в каком отраженном цвете будет наблюдаться поверхность пленки при минимальной ее толщине dmin = 0,38 мкм. [к = 624 нм] 5.66. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны X = 0,5 мкм, падающим нормально на плоскую поверхность линзы. Определите толщину воздушного зазора, образованного плоскопараллельной пластинкой и соприкасающейся с ней плосковыпуклой линзой, в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье темное кольцо. [d = 750 нм] 5.67. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны X = 0,5 мкм, падающим нормально на плоскую поверхность линзы. Определите толщину воздушного зазора, образованного плоскопараллельной пластинкой и соприкасающейся с ней плосковыпуклой лин- 258 зой, в том месте, где в отраженном свете наблюдается третье светлое кольцо. [d — 0,625 мкм] 5.68. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны X — 600 нм, падающим нормально на плоскую поверхность линзы. Определите радиус пятого темного кольца, если радиус кривизны линзы Д = 8 м и наблюдение ведется в отраженном свете, [г = 4,9 мм] 5.69. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны X = 600 нм, падающим нормально на плоскую поверхность линзы. Определите радиус третьего светлого кольца, если радиус кривизны линзы R = 8 м и наблюдение ведется в отраженном свете, [г = 3,46 мм] 5.70. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны X = 625 нм, падающим нормально на плоскую поверхность линзы. Определите разность между радиусами четвертого и девятого темных колец, если радиус кривизны линзы Я = 4 м и наблюдение ведется в отраженном свете. [г9 — г4 = 1,42 мм] 5.71. Определите минимальную толщину просветляющей пленки (/г = 1,26) для длины волны X = 550 нм, если свет падает на стекло (показатель преломления стекла пс = 1,59) нормально. ldmin = 0,109 мкм] 5.72. Определите показатель преломления просветляющей пленки, нанесенной на стекло с показателем преломления п — 1,7. [1,31] 5.73. Определите толщину d просветляющей пленки, если ее оптическая толщина составляет 0,4 мкм, а показатель преломления стекла пс = 1,6. [d = 0,316 мкм] 5.74. Определите число N штрихов дифракционной решетки, если ее длина I — 5 см, а период d — 10 мкм. [N = 5000] 5.75. Монохроматический свет с длиной волны X = 580 нм нормально падает к поверхности дифракционной решетки с периодом d = 0,01 мм. Определите угол дифракции, соответствующий максимуму третьего порядка. [<р = 1 0 °] 17* 259 5.76. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны X = 0,6 мкм. Определите период d дифракционной решетки, если максимум третьего порядка наблюдается под углом ф = 7°.
[d = 14,8 мм] 5.77. Монохроматический свет падает нормально к поверхности дифракционной решетки. Определите угол дифракции фх, соответствующий максимуму второго порядка, если максимум пятого порядка отклонен на угол ф2 = 20°. [фх = 7,86°] 5.78. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны X = 500 нм.
Определите число максимумов, наблюдаемых с помощью этой решетки, если ее период d = 4 мкм. [k < 8 ] 5.79. На дифракционную решетку с периодом d = 4,7 мкм нормально к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны X = 530 нм. Определите максимальный угол Фтах отклонения лучей, который соответствует последнему дифракционному максимуму, наблюдаемому с помощью этой решетки.
[«Ртах = 64,4»] 5.80. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны X = 600 нм. На экране, расположенном параллельно решетке на расстоянии L = 1,2 м, максимумы первого порядка отстоят друг от друга на расстоянии I = 20 см. Определите: 1) период d дифракционной решетки; 2) общее число N максимумов, даваемое этой решеткой. [1) d = 7,2 мкм; 2) N = 25] 5.81. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает монохроматический свет с длиной волны X — = 550 нм. Определите наибольший порядок максимума &тах, получаемого с ее помощью, если на 1 = 1,5 мм длины решетки приходится N = 600 штрихов. [femax = 4] 5.82. Определите число N штрихов на 1 мм длины дифракционной решетки, если при нормальном падении на нее монохроматического света с длиной волны X = 500 нм первый дифракционный максимум наблюдается на расстоянии Ъ = 2 см от центрального, а расстояние от решетки до экрана L = 1 м.
[N = 40] 260 5.83. Естественный свет падает на границу раздела двух сред под углом Брюстера. Докажите, что отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны.
5.84. Естественный пучок света из воздуха падает на поверхность жидкости под углом а = 55°. Определите угол преломления у, если отраженный свет оказался полностью поляризованным. [у = 35° ] 5.85. Определите показатель преломления п стекла, если при падении на него естественного света отраженный луч оказывается плоскополяризованным при угле преломления у = 30°.
[п = 1,73] 5.86. Угол Брюстера ав при падении естественного света на поверхность некоторого вещества равен 60°. Определите скорость света в этом веществе. [и = 1,73 • 108 м/с] 5.87. Пучок естественного света падает на стеклянную призму с двугранным углом призмы О = 35°. Определите показатель преломления п стекла, если отраженный пучок является плоскополяризованным. [п = 1,43] 5.88. Источник монохроматического света с длиной волны Х0 = 550 нм движется к наблюдателю со скоростью v = 0,15с вдоль соединяющей их прямой. Определите длину волны X, которую зарегистрирует спектральный прибор наблюдателя.
[X = 473 нм] 5.89. Источник монохроматического света с длиной волны Х0 = 550 нм движется от наблюдателя со скоростью v = 0,15с вдоль соединяющей их прямой. Определите длину волны X, которую зарегистрирует спектральный прибор наблюдателя.
[X - 640 нм] 5.90. Предполагая, что космический объект удаляется от Земли со скоростью v — 0,01 с, определите доплеровское смещение частоты, воспринимаемой приемником, если частота v0 электромагнитных волн, излучаемых антенной объекта, составляет 40 МГц. [Av = 398 кГц] 5.91. Определите длину волны Х0 сплошного рентгеновского спектра, если рентгеновская трубка работает под напряжением U = 50 кВ. [Х0 = 24,9 пм] 261 5.92. Длина волны границы сплошного рентгеновского спектра, который получен от трубки, работающей при напряжении U = 80 кВ, равна 15,5 пм. Определите по этим данным постоянную Планка. [h = 6,61 • 10-3 4 Дж • с] 5.93. Определите длину волны границы сплошного рентгеновского спектра, если скорость электронов, бомбардирующих анод рентгеновской трубки, составляет 0,7с.
[А,0 = 6,06 пм] 5.94. Определите длину волны границы сплошного рентгеновского спектра, если при увеличении напряжения на рентгеновской трубке в 1,5 раза она изменилась на 10 пм.
[Х0 = 30 пм]

6.1. Энергетическая светимость черного тела Re = 10 кВт/м2.
Определите термодинамическую температуру этого тела.
[Т = 648 К] 6.2. Термодинамическую температуру черного тела увеличили в четыре раза. Определите, во сколько раз изменилась его энергетическая светимость. [Увеличилась в 256 раз] 6.3. Определите, во сколько раз следует уменьшить термодинамическую температуру черного тела, чтобы его энергетическая светимость Re ослабилась в 10 раз. [В 1,78 раза] 6 .4 . Определите, на какую длину волны Хт&х приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости черного тела при температуре t = 17 °С. [^тах = Ю мкм] 269 6.5. Черное тело нагрели от температуры Т1 = 500 К до Т2 = 2000 К. Определите, как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости. [Уменьшилась на 4,35 мкм] 6.6. При остывании черного тела, первоначальная термодинамическая температура которого составляла Тх = 1 кК, длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, сместилась на Д^тах = 4 мкм. Определите температуру Т2, до которой охладилось черное тело.
[Т2 = 420 К] 6.7. При нагревании черного тела длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с ?imaxl = 2,4 мкм до Т.тах2 =1,2 мкм. Определите, во сколько раз изменилась энергетическая светимость тела. [Увеличилась в 16 раз] 6.8. Энергетическая светимость черного тела Re = 5 кВт/м2.
Определите длину волны А,тах, соответствующую максимуму энергетической светимости этого тела. [А,тах = 5,32 мкм] 6.9. Определите длину волны фотона, энергия которого равна средней кинетической энергии теплового движения молекул одноатомного газа при термодинамической температуре Т = 290 К. [X = 331 нм] 6.10. Определите абсолютный показатель преломления п среды, в которой свет с энергией фотона £ = 2,26 • 10~19 Дж имеет длину волны X = 550 нм. [п = 1,6] 6.11. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона, которому соответствует длина волны X = 0,6 мкм? [и = 853 км/с] 6.12. Определите длину волны X фотона с энергией, равной энергии, которую приобретает электрон, прошедший разность потенциалов U = 10 В. [X = 124 нм] 6.13. Определите число N фотонов, испускаемых электрической лампочкой за время t = 1 мин, если ее полезная мощность Р = 100 Вт, а длина волны излучения X = 600 нм.
[N = 1,81 • 1022] 6.14. Определите длину волны X фотона, импульс которого р = 1,2 • 10- 27 Н • с. [X = 0,55 мкм] 6.15. Определите длину волны X фотона, импульс которого в два раза больше импульса электрона, движущегося со скоростью v = 60 км/с. [X = 6,06 нм] 270 6.16. Определите ускоряющую разность потенциалов U, необходимую для того, чтобы импульс электрона был равен импульсу фотона с длиной волны X = 100 нм. [U = 1,51 В] 6.17. Определите работу выхода А электронов из платины, если красная граница фотоэффекта Х0 = 197 нм. [А = 6,31 эВ] 6.18. Определите красную границу фотоэффекта для металла с работой выхода 2,5 эВ. [Х0 = 497 нм] 6.19. Определите частоту v света, вырывающего из металла электроны, если задерживающее напряжение U3 составляет 3 В, а фотоэффект у этого металла начинается при частоте падающего света 6 • 1 0 14 с-1. [v = 13,2 ■ 1 0 14 с-1] 6.20. Определите максимальную кинетическую энергию электронов, вылетающих из металла с работой выхода 2,3 эВ при облучении его фотонами с энергией 2,5 эВ. [3,2 ■ Ю-2 0 Дж] 6.21. Задерживающее напряжение для серебряной пластинки (работа выхода 4,7 эВ) составляет 5,3 В. При тех же условиях для платиновой пластинки задерживающее напряжение равно 3,7 В. Определите работу выхода электронов из платины.
[6,3 эВ] 6.22. Определите максимальную скорость L>max фотоэлектронов, вырываемых из металла с работой выхода А = 2,5 эВ при освещении его светом с длиной волны X = 400 нм.
[«max = 4 6 2 KM/CJ 6.23. Некоторый металл, работа выхода А электронов из ко- торого равна 4,7 эВ, освещается монохроматическим светом с длиной волны X = 200 нм. Определите напряжение, при котором фотоэффект прекратится. [1,52 В] 6.24. Фотоны с энергией е = 4,3 эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода А = 4 эВ. Определите максимальный импульс р тах, передаваемый поверхности этого металла при вылете электрона. [Ртах = 2 ’9 6 * 1 0 " 25 кг • м/°] 6.25. Натрий освещается монохроматическим излучением X = 100 нм. Определите наименьшее задерживающее напряжение U3, при котором фототок прекратится. Красная граница фотоэффекта для натрия Х0 = 584 нм. [U3 = 10,3 В] 6.26. Определите, во сколько раз максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вырываемых с поверхности некоторого металла (работа выхода 2,5 эВ) монохроматическим светом с длиной волны X = 400 нм, превосходит среднюю энергию движения электронов при температуре 27 °С. [В 15,7 раза] 271 6.27. На зачерненную поверхность площадью S = 10 см2 за время t = 2 мин нормально падает монохроматический свет, энергия которого W = 5 Дж. Определите световое давление р , оказываемое на поверхность. [р = 139 нПа] 6.28. На идеально отражающую поверхность за время t = 5 мин нормально падает монохроматический свет, энергия которого W = 1 Дж. Определите площадь S этой поверхности, если световое давление р, оказываемое на нее, равно 0,1 мкПа.
[ S = 2,22 см2] 6.29. На идеально отражающую поверхность нормально падает монохроматический свет. Определите объемную плотность энергии w падающего света, если давление света на поверхность р = 0,3 мкПа. [w = 0,15 мкДж/м3] 6.30. На идеально отражающую поверхность нормально падает монохроматический свет. Определите силу давления F, испытываемую этой поверхностью, если поток излучения Ф = 75 Вт. [F = 0,5 мкН] 6.31. Давление монохроматического света с длиной волны X = 550 нм на идеально отражающую поверхность, расположенную перпендикулярно падающему излучению, равно 0,1 мкПа.
Определите число фотонов N , падающих на поверхность площадью S = 5 см2 за время t = 2 с. [N = 1,51 • 1017] 6.32. Фотон испытал комптоновское рассеяние под углом 0 = 1 2 0 ° на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите изменение длины волны при рассеянии.
[ А Х = 3,65 пм] 6.33. Фотон с длиной волны X = 5 пм испытал комптоновское рассеяние под углом 0 = 90° на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите длину волны рассеянного фотона. [А/ = 7,43 пм] 6.34. Фотон с энергией е = 0,2 МэВ рассеялся под углом 0 = 180° на первоначально покоившемся свободном электроне.
Определите длину волны X' рассеянного фотона. [V = 11,1 пм] 6.35. Фотон с энергией е = 0,25 МэВ рассеялся на первоначально покоившемся свободном электроне. Определите угол рассеяния 0 , если энергия е' рассеянного фотона оказалась равной 0,2 МэВ. [0 = 60,8°] 6.36. Определите энергию электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон (А. = 100 пм) рассеялся на угол 0 = 90°.
[Е = 4,72 ■ 1 0 17 Дж = 295 эВ]

6.37. Определите длину волны фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода со второго энергетического уровня на первый. [X = 1 2 1 нм] 6.38. Определите длину волны фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с пятого энергетического уровня на второй. [X = 433 нм] 6.39. Определите длину волны, соответствующую границе серии Бальмера в спектре атома водорода. [364 нм] 6.40. Определите длину волны фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на второй. [X = 655 нм] 6.41. Определите длину волны, соответствующую границе серии Лаймана в спектре атома водорода. [X — 90,9 нм] 6.42. Определите энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода со второго энергетического уровня на первый. [Е = 10,3 эВ] 6.43. Определите минимальную и максимальную энергии фотона в серии Лаймана спектра атома водорода. [.Emin = = 10,3 эВ; Етах = 13,6 эВ] 6.44. Определив энергию ионизации атома водорода, найдите в электронвольтах энергию фотона, соответствующую головной линии серии Бальмера. [Е — 1,89 эВ] 6.45. Определите длину волны X фотона, излучаемого атомом водорода, если энергия электрона изменилась на 12,1 эВ.
[X = 103 нм] 6.46. Определите, на сколько изменилась энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны X ~ 97 нм. [12,8 эВ ] 6.47. Используя теорию Бора, определите радиус второй орбиты в атоме водорода. [г2 = 210 пм] 6.48. Определите скорость электрона на первой орбите атома водорода. [2,19 Мм/с] 6.49. Определите, согласно теории Бора, частоту f вращения электрона по второй орбите атома водорода. [f = 2 ,6 • 1 0 14 с-1] 278 6.50. Определите, на сколько отличается кинетическая энергия электрона на второй боровской орбите от его кинетической энергии на первой боровской орбите. Радиус первой боровской орбиты гх = 52,8 пм. [На 1,64 • 10“ 19 Дж] 6.51. Найдите выражение для полной энергии Е электрона Г 1 те4 "I в атоме водорода. ^ — — J 6.52. Пользуясь теорией Бора, определите числовое значение постоянной Ридберга. [R = 1,09 • 107 м-1] 6.53. Определите, во сколько раз изменился радиус орбиты электрона, если частота v света, излучаемого атомом водорода, при переходе электрона на первый энергетический уровень составляет 2,475 • 1015 с-1. [В 4 раза] 6.54. Определите импульс частицы, дебройлевская длина волны X для которой равна 1 0 0 пм. [р = 6,63 • 1 0 -2 4 кг • м/с] 6.55. Определите длину волны де Бройля для электрона, кинетическая энергия Ек которого равна 500 эВ. [X — 54,9 пм] 6.56. Определите длину волны де Бройля для протона (тр = 1,67* 1 0 -2 7 кг), обладающего кинетической энергией Ек = 100 эВ. [X = 2,87 пм] 6.57. Определите, какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля X составляла 150 нм. [67 В] 6.58. Определите длину волны де Бройля для протона, движущегося со средней квадратичной скоростью при Т = 300 К.
[146 пм] 6.59. Определите длину волны де Бройля для электрона в атоме водорода, движущегося по первой боровской орбите.
[X = 334 пм]

6.60. Определите долю нераспавшихся ядер радиоактивного изотопа за время t = 1 мин, если постоянная радиоактивного распада X = 0,01 с-1. [iV/iV0 = 0,549] 6.61. Определите период полураспада радиоактивного ядра, если постоянная радиоактивного распада X = 300 с-1.
[Т = 2,31 мс] 6.62. Определите время t, за которое распадется 70% радиоактивного тория ( 2|J}Th), если его период полураспада Т = 24,1 сут. [t = 41,9 сут] 6.63. Определите долю нераспавшихся ядер за время t> равное трем средним временам жизни т радиоактивного ядра.
[N/N0 = 0,05] 6.64. Определите долю распавшихся ядер за время t = Т/2 {Т — период полураспада радиоактивного ядра). [AiV/iV0 = = 0,293] 6.65. Начальная масса радиоактивного изотопа натрия ffNa равна 0,4 мг. Определите начальную активность изотопа, если его период полураспада Т = 62 с. [^40 = 1,17 • 1017 Бк] 6.66. Определите активность радиоактивного изотопа через t = 5 мин, если его начальная активность А 0 = 8,78 • 101 6 Бк, а п е р и о д п о л у р а с п а д а Т = 62 с . [А = 3,07 • 1015 Бк] 6.67. Начальная активность 0,3 мг изотопа натрия ffNa равна 8,78*1016Бк. Определите период полураспада Т этого изотопа. [Т = 62 с] 6.68. Определите период полураспада Т некоторого радиоактивного изотопа, если его активность за время t = 5 мин уменьшилась в три раза. [Т = 189 с] 285 6.69. Зная постоянную Авогадро, определите массу нейтрального атома углерода 6С. [1,99 • 10-2 6 кг] 6.70. Определите число протонов и нейтронов, входящих в состав ядер трех изотопов кислорода: 1 ) х|0 ; 2 ) *|0 ; 3) *§0 .
6.71. Определите, сколько нуклонов, протонов и нейтронов содержат ядра ffNa; §|Sr; ^fLa.
6.72. Определите, пользуясь таблицей Менделеева, число N нейтронов и число протонов в атомах молибдена и вольфрама.
6.73. Определите, какие из приведенных ниже ядер являются изотопами, изобарами: }Н; fH; fH; f|Mg; f|Mg; ЦК; |{JCa; 1?В; ‘Jb .
6.74. Определите зарядовые числа, массовые числа и символы ядер, если в ядрах 1|0; ffNa; |2Сг протоны заменить нейтронами, а нейтроны — протонами.
6.75. Определите массу изотопа 1|N, если дефект массы при образовании ядра равен 0,2058* 10- 2 7кг. Массу атома водорода принять равной 1,6736 • 10-2 7 кг; массу нейтрона — 1,675 • 10"27 кг. [mi5N = 2,4909 • Ю" 26 кг] 6.76. Определите энергию связи ядра атома гелия |He. Массу нейтрального атома гелия принять равной 6,6467 • 10-2 7 кг, массу атома водорода тн = 1,6736 • 10-2 7 кг, массу нейтрона тп = 1,675 • 1 0 27 кг. [Есв = 28,4 МэВ] 6.77. Определите энергию связи атома кислорода ^О, если масса его нейтрального атома т = 2,6552 • 10-26 кг.
[133,2 МэВ] 6.78. Определите удельную энергию связи ядра gLi, если для него энергия связи Есв = 39,3 МэВ.
6.79. Запишите а-распад радия 2||Ra.
6.80. Определите, в какой элемент превращается 2|oTh после а-распада.
6.81. Запишите (3-распад таллия 2gfTl.
6.82. Определите, во что превращается изотоп 2g|U после а-распада и двух (3-распадов. [ 2g|U] 286 6.83. В какой элемент превращается радон 22|Rn после (3-распада? 6.84. Определите, во что превращается изотоп 2|jTh, ядра которого претерпевают три последовательных а-распада.
[ 2|oHg] 6.85. Ядра радиоактивного изотопа тория ^ T h претерпевают последовательно а-распад, два p-распада и а-распад. Определите конечный продукт распада. [ 2§|Ra] 6.86. Определите, пользуясь таблицей Менделеева, в какой элемент превратится элемент урана 2||U в результате трех а-распадов и двух (3-распадов. [ 2||Ra] 6.87. Радиоактивный изотоп 2gjTl претерпевает последовательно три (3-распада и один а-распад. Определите для конечного ядра: 1) зарядовое число Z\ 2) массовое число А. [1) Z = = 82; 2) А - 206] 6.88. Запишите первую в истории искусственную ядерную реакцию, осуществленную при бомбардировке азота а-час- тицами и сопровождающуюся выбиванием протона.
6.89. Определите зарядовое число и массовое число частицы, обозначенной буквой х в символической записи ядерной реакции: 1) |Li + х -> fH + |Не; 2) f|Al + |Не -» f^Si + х; 3) |Ве + |Не-> 12С + х.
6.90. Запишите недостающие обозначения х в следующих ядерных реакциях: 1) х + \р -» ffNa + |Не; 2) + |Не х + £тг; 3) f|Al + |Не -» х + \р.
6.91. В ядерной реакции 2Н + 2Н —> |Не + \п выделяется энергия АЕ = 3,27 МэВ. Определите массу атома |Не, если масса 2Н равна 3,3461 • 10- 2 7кг, а масса нейтрона тп — 1,675 • 10_2 7кг.
[т з Не = 5,00841 • 10" 27 кг] 6.92. Определите энергию Q ядерной реакции Ч- J/г —> —> + \р, если энергия связи ядра X*N равна 104,66 МэВ, а ядра — 105,29 МэВ. [Q = -0,63 МэВ] 287 6.93. Ядро урана 2|§U, захватывая нейтрон, превращается в радиоактивный изотоп урана, который претерпевает (3-распад, дочернее ядро которого также (3-радиоактивно. Запишите указанные процессы, если конечным продуктом является ядро плутония.
6.94. При захвате нейтрона ядром урана 2||U образуются два осколка деления и два нейтрона. Определите порядковый номер Z и массовое число А одного из осколков, если второй осколок — ядро стронция HSr. [ Z = 54; А = 139] 6.95. При захвате нейтрона ядром урана 2g|U образуются два осколка деления и три нейтрона. Определите ядро второго осколка, если первый — ^fLa.
6.96. Определите в электронвольтах энергию, которую возможно получить при расщеплении 1 г урана 2g|U, если при расщеплении каждого ядра урана выделяется энергия 200 МэВ.
[5,12-1023 МэВ] 6.97. Ядро железа ||Fe, захватывая нейтрон, превращается в (3-радиоактивный изотоп марганца с массовым числом А = 56, который впоследствии претерпевает (3-распад. Запишите рассмотренные процессы.
6.98. В результате реакции синтеза при взаимодействии двух ядер дейтерия образуется тритий и еще одна частица. Что это за частица? 6.99. Запишите реакцию синтеза ядер дейтерия (2Н) и трития (3Н) в ядро гелия (|Не); определите энергию, выделяемую в результате этой реакции, если энергии связи ядер Есв 2 = iH = 2,2 МэВ; Есв = 8,5 МэВ; Есв 4 = 28,3 МэВ. [17,6 МэВ] iH 2 Не 6.100. В случае термоядерной реакции 2Н + 3Н —» |Не + \п освобождается энергия АЕ = 17,6 МэВ. Определите энергию, выделяемую при синтезе 1 г гелия. Сколько угля с удельной теплотой сгорания q = 2,5* 107Дж/кг следовало бы сжечь для получения такой же энергии? [Е = 4,24 • 1011 Дж; т1 = = 1,7 • 104 кг]

6.101. Запишите схемы распадов отрицательных р-мюона и т-лептона.
6.102. При захвате протоном отрицательного мюона образуется нейтрон и еще одна частица. Записав реакцию, определите эту частицу.
6.103. В приведенных реакциях напишите недостающий х , выбрав одно из нейтрино (антинейтрино): ve, v^, 1) \п + х \р + р- ; 2) \р + х -> \п + 3) \п + х -» \р + _\е.
6.104. Запишите схему распада нейтрона, доказав выполнение закона сохранения лептонного числа.
6.105. Пользуясь таблицей элементарных частиц, определите, какие из приведенных схем распадов разрешены законом сохранения лептонного числа: 1) ^ +- > > + л° + gve; 2) -> J/i + +\е + gve; 3) к+ —> |л+ + _?е + +»в.
[D; 2)] 6.106. Ниже приведены запрещенные схемы распадов.
Пользуясь таблицей элементарных частиц, определите для каждого из них законы сохранения, которые нарушаются: 1)К + J/г —> + К + + К 2) тг -> р~ + gv^.
6.107. Какая характеристика элементарных частиц положена в основу деления адронов на мезоны и барионы? 6.108. Определите, выполняется ли при распаде \р + я" —> —> + iiT" закон сохранения барионного числа.

Ответы к задачам по физике Трофимова from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (09.08.2016)
Просмотров: | Теги: трофимова | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar