База задач ФизМатБанк
52167. Считая, что распределение энергии в спектре тормозного рентгеновского излучения IL ~ (L/Lк - 1)L^3, где Lк — коротковолновая граница спектра, найти напряжение на рентгеновской трубке, если максимум функции IL соответствует длине волны Lm = 53 пм. |
52168. Определить красную границу фотоэффекта для цинка и максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с его поверхности электромагнитным излучением с длиной волны 250 нм. |
52169. При поочередном освещении поверхности некоторого металла светом с L1 = 0,35 мкм и L2 = 0,54 мкм обнаружили, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются друг от друга в h = 2,0 раза. Найти работу выхода с поверхности этого металла. |
52170. До какого максимального потенциала зарядится удаленный от других тел медный шарик при облучении его электромагнитным излучением с L = 140 нм? |
52171. Найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вырываемых с поверхности лития электромагнитным излучением, напряженность электрической составляющей которого меняется со временем по закону Е = а(1 +coswt)cosw0t, где а — некоторая постоянная, w = 6,0*10^14 с-1 и w0 = 3,60*10^15 с-1. |
52172. Электромагнитное излучение с L = 0,30 мкм падает на фотоэлемент, находящийся в режиме насыщения. Соответствующая спектральная чувствительность данного фотоэлемента J = 4,8 мА/Вт. Найти выход фотоэлектронов, т. е. число фотоэлектронов на каждый падающий фотон. |
52173. Имеется вакуумный фотоэлемент, один из электродов которого цезиевый, другой — медный. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, подлетающих к медному электроду, при освещении цезиевого электрода электромагнитным излучением с длиной волны 0,22 мкм, если электроды замкнуть снаружи накоротко. |
52174. Фототок, возникающий в цепи вакуумного фотоэлемента при освещении цинкового электрода электромагнитным излучением с длиной волны 262 нм, прекращается, если подключить внешнее задерживающее напряжение 1,5 В. Найти величину и полярность внешней контактной разности потенциалов фотоэлемента. |
52175. Составить выражение для величины, имеющей размерность длины, используя скорость света с, массу частицы m и постоянную Планка h. Что это за величина? |
52176. Показать с помощью законов сохранения, что свободный электрон не может полностью поглотить фотон. |
52177. Объяснить следующие особенности комптоновского рассеяния света веществом: а) независимость смещения dL от природы вещества; б) увеличение интенсивности смещенной компоненты рассеянного света с уменьшением атомного номера вещества, а также с ростом угла рассеяния; в) наличие несмещенной компоненты. |
52178. Узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения падает на рассеивающее вещество. При этом длины волн смещенных составляющих излучения, рассеянного под углами ф1 = 60° и ф2 = 120°, отличаются друг от друга в h = 2,0 раза. Найти длину волны падающего излучения. |
52179. Фотон с энергией hw = 1,00 МэВ рассеялся на покоившемся свободном электроне. Найти кинетическую энергию электрона отдачи, если в результате рассеяния длина волны фотона изменилась на h = 25%. |
52180. Фотон с длиной волны L = 6,0 пм рассеялся под прямым углом на покоившемся свободном электроне. Найти: а) частоту рассеянного фотона; б) кинетическую энергию электрона отдачи. |
52181. Фотон с энергией hw = 250 кэВ рассеялся под углом ф = 120° на первоначально покоившемся свободном электроне. Определить энергию рассеянного фотона. |
52182. Фотон с импульсом р = 1,02 МэВ/с, где с — скорость света, рассеялся на покоившемся свободном электроне, в результате чего импульс фотона стал р' = 0,255 МэВ/с. Под каким углом рассеялся фотон? |
52183. Фотон рассеялся под углом ф = 120° на покоившемся свободном электроне, в результате чего электрон получил кинетическую энергию К = 0,45 МэВ. Найти энергию фотона до рассеяния. |
52184. Найти длину волны рентгеновского излучения, если максимальная кинетическая энергия комптоновских электронов Кмакс = 0,19 МэВ. |
52185. Фотон с энергией hw = 0,15 МэВ рассеялся на покоившемся свободном электроне, в результате чего его длина волны изменилась на dL = 3,0 пм. Найти угол, под которым вылетел комптоновский электрон. |
52186. Фотон с энергией, в h = 2,0 раза превышающей энергию покоя электрона, испытал лобовое столкновение с покоившимся свободным электроном. Найти радиус кривизны траектории электрона отдачи в магнитном поле В = 0,12 Тл. Предполагается, что электрон отдачи движется перпендикулярно направлению поля. |
52187. Фотон, испытав столкновение с релятивистским электроном, рассеялся под углом 9, а электрон остановился. Найти комптоновское смещение длины волны рассеянного фотона. |
52188. Вычислить согласно модели Томсона радиус атома водорода и длину волны испускаемого им света, если известно, что энергия ионизации атома Е = 13,6 эВ. |
52189. Альфа-частица с кинетической энергией 0,27 МэВ рассеялась золотой фольгой на угол 60°. Найти соответствующее значение прицельного параметра. |
52190. На какое минимальное расстояние приблизится а-частица с кинетической энергией K = 0,40 МэВ (при лобовом соударении): а) к покоящемуся тяжелому ядру атома свинца; б) к первоначально покоившемуся легкому свободному ядру 7Li? |
52191. Альфа-частица с кинетической энергией K = 0,50 МэВ рассеялась под углом ф = 90° на кулоновском поле неподвижного ядра атома ртути. Найти: а) наименьший радиус кривизны ее траектории; б) минимальное расстояние, на которое она сблизилась с ядром. |
52192. Протон с кинетической энергией K и прицельным параметром b рассеялся на кулоновском поле неподвижного ядра атома золота. Найти импульс, переданный данному ядру. |
52193. Частица с кинетической энергией K рассеивается на сферической потенциальной яме радиуса R и глубины U0, т. е. полем, в котором потенциальная энергия частицы имеет вид U (r < R) = - U0 и U (r > R) = 0, где r — расстояние от центра ямы. Найти связь между прицельным параметром частицы b и углом ф, на который она отклонится от первоначального направления движения. |
52194. Неподвижный шар радиуса R облучают параллельным потоком частиц, радиус которых r. Считая столкновение частицы с шаром упругим, найти: а) угол ф отклонения частицы в зависимости от ее прицельного параметра b; б) относительную долю частиц, которые рассеялись в интервале углов от ф до ф + аф; в) вероятность того, что частица, столкнувшись с шаром, рассеется в переднюю полусферу (ф < п/2). |
52195. Узкий пучок a-частиц с кинетической энергией 1,0 МэВ падает нормально на платиновую фольгу толщины 1,0 мкм. Наблюдение рассеянных частиц ведется под углом 60° к направлению падающего пучка при помощи счетчика с круглым входным отверстием площади 1,0 см2, которое расположено на расстоянии 10 см от рассеивающего участка фольги. Какая доля рассеянных a-частиц падает на отверстие счетчика? |
52196. Узкий пучок а-частиц с кинетической энергией K = 0,50 МэВ и интенсивностью I = 5,0*10^5 част./с падает нормально на золотую фольгу. Найти ее толщину, если на расстоянии r = 15 см от рассеивающего участка под углом ф = 60° к направлению падающего пучка плотность потока рассеянных частиц J = 40 част./(см2,с). |
52197. Узкий пучок a-частиц с кинетической энергией K = 0,50 МэВ падает нормально на золотую фольгу массовой толщины pd = 1,5 мг/см2. Поток частиц в пучке составляет I0 = 5,0*10^5 с-1. Найти число a-частиц, рассеянных фольгой за т = 30 мин в интервале углов: а) 59-61°; б) свыше ф0 = 60°. |
52198. Узкий параллельный пучок протонов, имеющих скорость v = 6*10^6м/с, падает нормально на серебряную фольгу толщины d = 1,0 мкм. Найти вероятность рассеяния протонов под углами ф > 90°. |
52199. Узкий пучок a-частиц с кинетической энергией К = 600 кэВ падает нормально на золотую фольгу, содержащую n = 1,1*10^19 ядер/см2. Найти относительное число a-частиц, рассеянных под углами ф < ф0 = 20°. |
52200. Узкий пучок протонов с кинетической энергией К = 1,4 МэВ падает нормально на латунную фольгу, массовая толщина которой pd = 1,5 мг/см2. Отношение масс меди и цинка в фольге 7 : 3. Найти относительное число протонов, рассеивающихся на углы свыше ф0 = 30°. |
52201. Найти эффективное сечение ядра атома урана, соответствующее рассеянию a-частиц с кинетической энергией K = 1,5 МэВ в интервале углов свыше ф0 = 60°. |
52202. Эффективное сечение ядра атома золота, отвечающее рассеянию моноэнергетических a-частиц в интервале углов от 90 до 180°, равно ds = 0,50 кб. Определить: а) кинетическую энергию а-частиц; б) дифференциальное сечение рассеяния ds/dQ (кб/ср), соответствующее углу ф0 = 60°. |
52203. Согласно классической электродинамике электрон, движущийся с ускорением а, теряет энергию на излучение по закону dE/dt = -k(2e2/3c3)a2 , где е — заряд электрона, с — скорость света, k = 1/4пе0 (СИ) или k = 1 (СГС). Оценить время, за которое энергия электрона, совершающего колебания, близкие к гармоническим с частотой w = 5*10^15 с-1, уменьшится в h = 10 раз. |
52204. Воспользовавшись формулой из задачи 5.53, оценить время, в течение которого электрон, движущийся в атоме водорода по круговой орбите радиуса r = 50 пм, упал бы на ядро. Считать, что в любой момент падения электрон движется равномерно по окружности соответствующего радиуса. |
52205. В спектре атомарного водорода известны длины волн трех линий, принадлежащих одной и той же серии: 97,26, 102,58 и 121,57 нм. Найти длины волн других линий в данном спектре, которые можно предсказать с помощью этих трех линий. |
52206. Показать, что частота w фотона, возникающего при переходе электрона между соседними уровнями водородоподобно-го иона, удовлетворяет неравенству wn > w > wn+1, где wn и wn+1 — частоты обращения электрона вокруг ядра на этих уровнях. Убедиться, что при п -> оо частота фотона w -> wn. |
52207. Частица массы m движется по круговой орбите в центрально-симметричном поле, где ее потенциальная энергия зависит от расстояния r до центра поля как U = kr2/2, к — постоянная. Найти с помощью боровского условия квантования возможные радиусы орбит и значения полной энергии частицы в данном поле. |
52208. Найти для водородоподобного иона радиус л-й боровской орбиты и скорость электрона на ней. Вычислить эти величины для первой боровской орбиты атома водорода и иона Не+. |
52209. Определить круговую частоту обращения электрона на n-й круговой боровской орбите водородоподобного иона. Вычислить эту величину для иона Не+ при n = 2. |
52210. Определить для атома водорода и иона Не+: энергию связи электрона в основном состоянии, потенциал ионизации, первый потенциал возбуждения и длину волны головной линии серии Лаймана. |
52211. У некоторого водородоподобного иона первый потенциал возбуждения ф1 = 40,8 В. Найти энергию фотона (в эВ), соответствующего головной линии серии Бальмера этих ионов. |
52212. Насколько необходимо увеличить внутреннюю энергию иона Не+, находящегося в основном состоянии, чтобы он смог испустить фотон, соответствующий головной линии серии Бальмера? |
52213. Определить длину волны L спектральной линии атомарного водорода, частота которой равна разности частот следующих двух линий серии Бальмера: L1 = 486,1 нм и L2 = 410,2 нм. Какой серии принадлежит эта линия? |
52214. Вычислить для атомарного водорода: а) длины волн первых трех линий серии Бальмера; б) минимальную разрешающую способность L/dL спектрального прибора, при которой возможно разрешить первые N = 20 линий серии Бальмера. |
52215. Излучение атомарного водорода падает нормально на дифракционную решетку ширины l = 7,4 мм. В наблюдаемом спектре под некоторым углом дифракции ф оказалась на пределе разрешения (по критерию Рэлея) 50-я линия серии Бальмера. Найти этот угол. |
52216. Какому элементу принадлежит водородоподобный спектр, длины волн линий которого в четыре раза короче, чем у атомарного водорода? |
52217. Сколько спектральных линий будет испускать атомарный водород, который возбуждают на n-й энергетический уровень? |
52218. Какие линии содержит спектр поглощения атомарного водорода в диапазоне длин волн от 95,5 до 130,0 нм? |
52219. Найти квантовое число n, соответствующее возбужденному состоянию иона Не+, если при переходе в основное состояние этот ион испустил последовательно два фотона с длинами волн L1 = 121,4 нм и L2 = 30,35 нм. |
52220. Вычислить постоянную Ридберга R, если известно, что для ионов Не+ разность длин волн между головными линиями серий Бальмера и Лаймана dL = 133,7 нм. |
52221. У какого водородоподобного иона разность длин волн между головными линиями серий Бальмера и Лаймана dL = 59,3 нм? |
52222. Найти длину волны головной линии той спектральной серии ионов Не+, у которой интервал частот между крайними линиями dw = 5,18*10^15 с-1. |
52223. Найти энергию связи электрона в основном состоянии водородоподобных ионов, в спектре которых длина волны третьей линии серии Бальмера равна 108,5 нм. |
52224. Энергия связи электрона в основном состоянии атома Не равна Е0 = 24,6 эВ. Найти энергию, необходимую для последовательного удаления обоих электронов из этого атома. |
52225. Найти скорость фотоэлектронов, вырываемых электромагнитным излучением с длиной волны L = 18,0 нм из ионов Не+, которые находятся в основном состоянии и покоятся. |
52226. С какой минимальной кинетической энергией должен двигаться атом водорода, чтобы при неупругом лобовом соударении с другим, покоящимся атомом водорода один из них оказался способным испустить фотон? До соударения оба атома находятся в основном состоянии. |
52227. Покоящийся атом водорода испустил фотон, соответствующий головной линии серии Лаймана. Какую скорость приобрел атом? |
52228. В условиях предыдущей задачи найти, на сколько процентов энергия испущенного фотона отличается от энергии соответствующего перехода в атоме водорода. |
52229. Покоящийся ион Не+ испустил фотон, соответствующий головной линии серии Лаймана. Этот фотон вырвал фотоэлектрон из покоящегося атома водорода, который находился в основном состоянии. Найти скорость фотоэлектрона. |
52230. Найти скорость возбужденных атомов водорода, если при наблюдении под углом ф = 45° к направлению движения атомов длина волны головной линии серии Лаймана оказалась смещенной на dL = 0,20 нм. |
52231. Согласно постулату Бора—Зоммерфельда при периодическом движении частицы в потенциальном поле должно выполняться следующее правило квантования: Int(p dq) = 2пhn, где q и р — обобщенные координата и импульс, n — целые числа. Воспользовавшись этим правилом, найти разрешенные значения энергии частицы массы m, которая движется: а) в одномерной прямоугольной потенциальной яме ширины l с бесконечно высокими стенками; б) по окружности радиуса r; в) в одномерном потенциальном поле U = ax2/2, где a — положительная постоянная; г) по круговой орбите в поле, где потенциальная энергия частицы U = - а/r и a — положительная постоянная. |
52232. Найти с учетом движения ядра атома водорода выражения для энергии связи электрона в основном состоянии и для постоянной Ридберга. На сколько процентов отличаются энергия и постоянная Ридберга, полученные без учета движения ядра, от соответствующих уточненных значений этих величин? |
52233. Найти для атомов легкого и тяжелого водорода (Н и D) разность: а) энергий связи их электронов в основном состоянии; б) длин волн головных линий серии Бальмера. |
52234. Определить для мезоатома водорода (в котором вместо электрона движется мезон, имеющий тот же заряд, но массу в 207 раз большую): а) расстояние между мезоном и ядром (протоном) в основном состоянии; б) энергию связи в основном состоянии; в) длину волны головной линии серии Бальмера. |
52235. Вычислить для позитрония (системы из электрона и позитрона, движущихся вокруг общего центра масс): а) расстояние между частицами в основном состоянии; б) энергию связи в основном состоянии; в) длину волны головной линии серии Бальмера. |
52236. Вычислить дебройлевские длины волн электрона, протона и атома урана с кинетической энергией 100 эВ. |
52237. Частица движется слева в одномерном потенциальном поле, показанном на рис. Левее барьера, высота которого U = 15 эВ, кинетическая энергия частицы K = 20 эВ. Как и во сколько раз изменится дебройлевская длина волны частицы при переходе через барьер? |
52238. Найти дебройлевскую длину волны протонов, если при попадании в поперечное магнитное поле с индукцией В = 1,00 кГс радиус кривизны их траектории р = 23 мм. |
52239. Какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от L1 = 100 пм до L2 = 50 пм? |
52240. Какую работу необходимо совершить, чтобы дебройлевская длина волны электрона, имевшего импульс р = 20 кэВ/с (с — скорость света), стала равной L = 100 пм? |
52241. Нейтрон с кинетической энергией К = 25 эВ налетает на покоящийся дейтрон (ядро тяжелого водорода). Найти дебройлевские длины волн обеих частиц в системе их центра масс. |
52242. Две одинаковые нерелятивистские частицы движутся перпендикулярно друг другу с дебройлевскими длинами волн L1 и L2. Найти дебройлевскую длину волны каждой частицы в системе их центра масс. |
52243. Получить выражение для дебройлевской длины волны L релятивистской частицы массы m с кинетической энергией K. При каких значениях К погрешность в определении L по нерелятивистской формуле не превышает 1% для электрона, протона? |
52244. При каком значении кинетической энергии дебройлевская длина волны электрона равна его комптоновской длине волны Lс? |
52245. Найти дебройлевскую длину волны релятивистских электронов, подлетающих к антикатоду рентгеновской трубки, если длина волны коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра Lк = 10,0 пм. |
52246. Параллельный поток моноэнергетических электронов падает нормально на диафрагму с узкой прямоугольной щелью ширины b = 1,0 мкм. Определить скорость этих электронов, если на экране, отстоящем от щели на расстояние l = 50 см, ширина центрального дифракционного максимума dx = 0,36 мм. |
52247. Параллельный поток электронов, ускоренных разностью потенциалов U = 25 В, падает нормально на диафрагму с двумя узкими щелями, расстояние между которыми равно d = 50 мкм. Определить расстояние между соседними максимумами дифракционной картины на экране, расположенном на расстоянии l = 100 см от щелей. |
52248. Узкий пучок моноэнергетических электронов падает под углом скольжения ф = 30° на грань монокристалла алюминия. Расстояние между соседними кристаллическими плоскостями, параллельными этой грани монокристалла, d = 0,20 нм. При ускоряющем напряжении U0 наблюдали максимум зеркального отражения. Найти U0, если следующий максимум зеркального отражения возникал при увеличении ускоряющего напряжения в h = 2,25 раза. |
52249. Узкий пучок моноэнергетических электронов падает нормально на поверхность монокристалла никеля. В направлении, составляющем угол ф = 55° с нормалью к поверхности, наблюдается максимум отражения четвертого порядка при энергии электронов К = 180 эВ. Вычислить соответствующее межплоскостное расстояние. |
52250. Узкий пучок электронов с кинетической энергией К = 10 кэВ проходит через поликристаллическую алюминиевую фольгу, образуя на экране систему дифракционных колец. Вычислить межплоскостное расстояние, соответствующее отражению третьего порядка от некоторой системы кристаллических плоскостей, если ему отвечает дифракционное кольцо диаметра D = 3,20 см. Расстояние между экраном и фольгой l = 10,0 см. |
52251. Пучок электронов, ускоренных разностью потенциалов U, падает на поверхность металла, внутренний потенциал которого Ui = 15 В. Найти: а) показатель преломления металла для электронов, ускоренных разностью потенциалов U = 150 В; б) отношение U/Ui, при котором показатель преломления отличается от единицы не более чем на h = 1,0%. |
52252. Частица массы m находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Ширина ямы l. Найти возможные значения энергии частицы, имея в виду, что реализуются лишь такие состояния ее движения, для которых в пределах данной ямы укладывается целое число дебройлевских полуволн. |
52253. Интерпретировать квантовые условия Бора на основе волновых представлений: показать, что электрон в атоме водорода может двигаться только по тем круговым орбитам, на которых укладывается целое число дебройлевских волн. |
52254. Оценить наименьшие ошибки, с которыми можно определить скорость электрона, протона и шарика массы 1 мг, если координаты частиц и центра шарика установлены с неопределенностью 1 мкм. |
52255. Оценить с помощью соотношения неопределенностей неопределенность скорости электрона в атоме водорода, полагая размер атома l = 0,10 нм. Сравнить полученную величину со скоростью электрона на первой боровской орбите данного атома. |
52256. Показать, что для частицы, неопределенность местоположения которой dx = L/2k, где L — ее дебройлевская длина волны, неопределенность скорости равна по порядку величины самой скорости частицы. |
52257. Свободный электрон в момент t = 0 локализован в области dx0 = 0,10 нм (порядок размера атома). Оценить ширину области локализации этого электрона спустя t = 1 с. |
52258. Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимальную кинетическую энергию электрона, локализованного в области размером l = 0,20 нм. |
52259. Электрон с кинетической энергией K = 4 эВ локализован в области размером l = 1 мкм. Оценить с помощью соотношения неопределенностей относительную неопределенность его скорости. |
52260. Электрон находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Ширина ямы l. Оценить с помощью соотношения неопределенностей силу давления электрона на стенки этой ямы при минимально возможной его энергии. |
52261. След пучка электронов на экране электронно-лучевой трубки имеет диаметр d = 0,5 мм. Расстояние от электронной пушки до экрана I = 20 см, ускоряющее напряжение U = 10 кВ. Оценить с помощью соотношения (5.36) неопределенность координаты электрона на экране. |
52262. Частица массы m движется в одномерном потенциальном поле U = kx2/2 (гармонический осциллятор). Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимально возможную энергию частицы в таком поле. |
52263. Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимально возможную энергию электрона в атоме водорода и соответствующее эффективное расстояние его от ядра. |
52264. Параллельный пучок атомов водорода со скоростью v = 600 м/с падает нормально на узкую щель, за которой на расстоянии l = 1,0 м расположен экран. Оценить с помощью соотношения неопределенностей ширину Ь щели, при которой ширина изображения ее на экране будет минимальной. |
52265. Функция распределения вероятностей значений некоторой величины х имеет вид f = Ах при 0 < х < а. Вне этого интервала f = 0. Здесь A и а — постоянные. Считая, что а задано, найти: а) значение функции f при х = а; б) средние значения х и х2 в интервале (0, а). |
52266. Распределение вероятностей некоторой величины х описывается функцией f(x) ~ |/х в интервале (0, а). Вне этого интервала f = 0. Найти: а) наиболее вероятное и среднее значения х в интервале (0, а); б) вероятность нахождения х в интервале (0, а/2). |
Сборники задач
Задачи по общей физике Иродов И.Е., 2010 |
Задачник по физике Чертов, 2009 |
Задачник по физике Белолипецкий С.Н., Еркович О.С., 2005 |
Сборник задач по общему курсу ФИЗИКИ Волькенштейн В.С., 2008 |
Сборник задач по курсу физики Трофимова Т.И., 2008 |
Физика. Задачи с ответами и решениями Черноуцан А.И., 2009 |
Сборник задач по общему курсу физики Гурьев Л.Г., Кортнев А.В. и др., 1972 |
Журнал Квант. Практикум абитуриента. Физика Коллектив авторов, 2013 |
Задачи по общей физике Иродов И.Е., 1979 |
Сборник вопросов и задач по физике. 10-11 класс. Гольдфарб Н.И., 1982 |
Все задачники... |
Статистика решений
Тип решения | Кол-во |
подробное решение | 62 245 |
краткое решение | 7 659 |
указания как решать | 1 407 |
ответ (символьный) | 4 786 |
ответ (численный) | 2 395 |
нет ответа/решения | 3 406 |
ВСЕГО | 81 898 |