Вариант № 4 Выполнил: Студент группы ИТ72 Уксусов Кирилл 1. Какое количество энергии излучает Солнце за 1 мин? Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела. Температуру поверхности Солнца принять равной 6000 К. Радиус Солнца 7 108 м. Дано: T = 6000 К, r = 7 108 м, t = 1 мин = 60 сек Найти: W-? Решение: W W t t 4 2 W RSt , R T , S 4r . R RS S Вт 5,67 10 8 2 4 м К W T 4 4r 2t 5,67 108 60004 4 3,14 7 108 60 2,7 1028 Ответ: W 2,7 1028 Дж 2 2. На поверхность металла падают монохроматические лучи с длиной волны = 0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта 0 = 0,3мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии? Дано: 0 3 107 м, 1 10 7 м Найти: Eк -? Решение: hc hc h , Aв ых h 0 , Eк Авых , Eк Авых . 0 h 6,62 1034 Дж с , c 3108 м . с 2 107 hc hc 6,62 1034 3 108 1,324 1018 . Eк hc 0 14 0 3 10 0 6,62 1034 Eк 3 108 1,986 10 18 . 10 7 0,7 Ответ: 70% 3. Определить импульс электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон с энергией, равной энергии покоя электрона, был рассеян под углом 180°. Дано: 8,187 10-14 Дж = 0,511 МэВ , 180 Найти: p - ? Решение: 1 cos , k 2,43 10 12 ( м) , ' , если 180 , то 2k , ' 2k , m0 c m0 c hc hc hc ' 2k , h , ' 2k -34 h h h 6,626 10 p 9,09 10- 23 кг м - 34 8 с hc 6,626 10 3 10 c ' 2 2 2,43 1012 k 8,187 10-14 Ответ: p 9,09 10-23 кг м с 4. Электрон обладает кинетической энергией Т = 0,51 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия электрона возрастает вдвое? Дано: 0,51МэВ 510эВ 8,17 1017 Дж me = 9.1095 10-31 кг Найти: -? Решение: h h h p c p p 2c 2 T (T 2mc2 ) , p hc T (T 2mc2 ) , T (T 2mc 2 ) c hc 3T (3T 2mc2 ) 2T (2T 2mc2 ) hc 2T (2T 2mc2 ) 4T 4mc2 T mc2 2 hc T (T 2mc2 ) T 2mc2 T 2mc2 T (T 2mc2 ) 2 8,17 1017 9.1095 10-31 3 108 2 2 8,17 1017 2 9.1095 10-31 3 108 2 1 Ответ: Уменьшится в ~ 2 раза. 5. Определить неточность x в определении координаты электрона, движущегося в атоме водорода со скоростью 1,5106 м/с, если допустимая неточность в определении скорости составляет 10% от ее величины. Сравнить полученную неточность с диаметром атома водорода, вычисленным по теории Бора для основного состояния, и указать, применимо ли понятие траектории в данном случае. Дано: 0,1 1,5106 м/с Найти: x - ? Решение: p h h 6,626 10-34 , x 1 , x 4,85 10-10 - 31 6 p m p 9,11 10 1,5 10 -9 Диаметр атома водорода 0,16 10 м, x d - траектория не применима. Ответ: x 4,85 10-10 м, траектория не применима.. 0,1 , xp h , 6. На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме при излучении атома фотона с длиной волны 4869 A ? Дано: 4869 10 7 м Найти: E - ? Решение: hc c 4 10 19 E En Em h , , E Ответ: E 4 1019 7. Используя векторную модель атома, вычислить наименьший угол , который может образовывать вектор L орбитального момента импульса электрона в атоме с направлением внешнего магнитного поля. Электрон в атоме находится в р-состоянии. Дано: l 1 ml 1 Найти: -? Решение: L l (l 1) LZ ml L ml ml 1 1 cos Z L l (l 1) l (l 1) 1(1 1) 2 45 Ответ: 45