Атомная и ядерная физика

1. Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U = 600 В, движется параллельно длинному прямому проводу на расстоянии r = 2 мм от него. Какая сила действует на протон, если по проводу идет ток I = 10 А?

2. По горизонтально расположенному проводнику длиной ℓ = 20 см и массой т = 4 г течет ток 10 А. Проводник находится во внешнем магнитном поле такой величины и направления, что сила тяжести уравновешивается силой Ампера. Определить индукцию и направление внешнего магнитного поля.

3. Электрон движется в вакууме со скоростью v = 3×10⁶ м/с в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл. Какова сила, действующая на электрон, если угол между направлением скорости и линиями магнитной индукции равен 90⁰?

4. Прямой проводник с током I = 25 A расположен во внешнем однородном магнитном поле перпендикулярно силовым линиям. Какова индукция магнитного поля, если на каждый метр проводника со стороны поля действует сила 10 мН?

5. Протон и a -частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Сравнить радиусы окружностей, которые описывают частицы, если у них одинаковые скорости.

6. Радиус кривизны траектории, по которой движется электрон в магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл, равен R = 0,5 см. Определить силу, действующую на электрон со стороны магнитного поля.

7. Во сколько раз изменится сила взаимодействия двух бесконечно длинных параллельных проводников с токами, если расстояние между ними и силу тока соответственно увеличить в два раза?

8. Электрон движется в однородном магнитном поле с магнитной индукцией В = 0,5 Тл по окружности. Сколько оборотов N сделает электрон за время t = 1 c?

9. Ион, несущий один элементарный заряд, влетает в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,2 Тл перпендикулярно линиям поля и движется по окружности радиусом R = 10 см. Определить момент импульса L иона.

10. Два параллельных провода длиной ℓ = 1 м каждый находятся на расстоянии d = 1 см друг от друга и взаимодействуют с силой F = 1 мН. Определить силу тока в проводах, если I ₁ = I ₂.

11. Соленоид с сердечником из немагнитного материала содержит N = 1200 витков провода, плотно прилегающих друг к другу. При силе тока I = 4 А магнитный поток Ф равен 6 мкВб. Определить индуктивность L соленоида и энергию W магнитного поля соленоида.

12. Протон влетел в однородное магнитное поле, индукция которого B = 20 мТл, перпендикулярно силовым линиям поля и описал дугу радиусом r = 5 см. Определить импульс протона.

13. Заряд частицы, движущейся по окружности радиусом 5 см в магнитном поле со скоростью 2×10⁵ м/с, в два раза больше элементарного заряда. Энергия этой частицы 10 кэВ. Определить индукцию магнитного поля.

14. Пройдя ускоряющую разность потенциалов 3,52 кВ, электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Индукция поля 0,01 Тл, радиус траектории r = 2 см. Определить удельный заряд электрона.

15. Заряженная частица движется по окружности радиусом r = 2 см в однородном магнитном поле с индукцией B = 14 мТл. Определить удельный заряд Q/m частицы, если ее скорость v = 10⁵ м/с.

16. Найти индуктивность катушки, если при скорости изменения силы тока 20 А/с, среднее значение ЭДС самоиндукции 0,04 В.

17. Электрон, ускоренной разностью потенциалов 500 В, движется параллельно прямолинейному длинному проводу на расстоянии 1 см от него. Какая сила будет действовать на электрон.

18. Поток магнитной индукции сквозь соленоид (без сердечника) равен 5×10^-6 Вб. Найти магнитный момент этого соленоида. Длина соленоида равна 25 см.

19. Два параллельных бесконечно длинных проводника с токами I ₁ = I ₂ находятся на расстоянии 2 см друг от друга и взаимодействуют с силой F = 1 мН на каждый метр их длины. Определить силу тока в проводниках.

20. Сколько ампер-витков потребуется для создания магнитного потока в 3,5∙10^-4 Вб в соленоиде с железным сердечником длиной 1 м и площадью поперечного сечения 3 см²?

21. Материальная точка массой 0,01 кг совершает гармонические колебания с периодом 2 с. Полная энергия точки 10^-4 Дж. Найти амплитуду колебаний, записать уравнение колебаний. Построить график этих колебаний. Определить наибольшее значение силы, действующей на точку.

22. Волна описывается уравнением , м. Найти скорость и длину волны, а также разность фаз колебаний источника и точки, отстоящей на 10 м от источника для момента времени 2,5 с.

23. Период свободных колебаний математического маятника длиной ℓ = 0,4 м в два раза больше периода колебаний пружинного маятника массой т = 0,6 кг. Определить жесткость k пружины.

24. Максимальная скорость материальной точки, совершающей гармонические колебания с амплитудой 10 см, равна 20 см/с. Записать уравнение колебаний точки и построить их график, если начальная фаза колебаний равна 15⁰. Определить период колебаний.

25. Точка совершает гармонические колебания с частотой 1 Гц. Начальная фаза колебаний 30⁰. Максимальная энергия этой точки 20 мДж. Определить амплитуду колебаний, максимальную скорость и максимальное ускорение точки, если ее масса 10 г. Построить график колебаний.

26. Амплитуда плоской волны, распространяющейся в упругой среде 0,003 м, частота колебаний 200 Гц, скорость распространения – 340 м/с. Записать уравнения колебаний точек, отстоящих от источника на 20 см и 60 см соответственно и определить их максимальные скорости. Найти длину волны. Начальная фаза колебаний равна нулю.

27. Амплитуда колебаний груза на пружине 4 см, период собственных колебаний 0,2 с, максимальная энергия 4 Дж. Определить массу груза и жесткость пружины.

28. Гармонические колебания происходят с амплитудой 5 см, циклической частотой 4 p с^-1 и начальной фазой, равной . Записать уравнение колебаний частицы, найти зависимость скорости и ускорения частицы от времени. Построить графики х (t), v(t), a (t). Определить максимальную энергию частицы, если ее масса 8 г.

29. Период колебаний пружинного маятника массой 10 кг Т = 0,8 с. Определить максимальную кинетическую энергию маятника, если максимальная деформация пружины равна 4 см.

30. К пружине подвешен груз массой т = 10 кг. Зная, что пружина под влиянием силы F = 9,8 Н растягивается на ℓ = 1,5 см, найти период Т собственных вертикальных колебаний груза.

31. Максимальная кинетическая энергия пружинного маятника W_кин = 2 Дж. Амплитуда колебаний А = 0,04 м. Найти коэффициент жесткости пружины.

32. Частоты собственных колебаний двух математических маятников отличаются в три раза. Во сколько раз отличаются длины этих маятников?

33. Однородный диск радиусом R = 0,5 м совершает малые колебания относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и отстоящей от центра диска на 2/3 R. Найти частоту собственных колебаний диска.

34. На каком расстоянии от источника колебаний, совершаемых по закону синуса, в момент времени 0,5 мс смещение точки от положения равновесия равно половине амплитуды? Скорость волны 340 м/с, длина волны 0,34 м. Определить также период колебаний.

35. В упругой среде распространяется волна со скоростью 20 м/с. Частота колебаний точек среды 2 Гц, амплитуда 0,02 м. Определить фазу колебаний, смещение, скорость, ускорение точки, отстоящей на расстоянии 60 м от источника, в момент времени 4 с и длину волны.

36. Медный шарик, подвешенный к пружине, совершает вертикальные колебания. Как изменится период собственных колебаний, если к пружине вместо медного шарика подвесить алюминиевый такого же радиуса? Плотность меди – 8,96 г/см³, алюминия – 2,7 г/см³.

37. Однородный тонкий стержень длиной ℓ = 0,5 м совершает малые колебания в вертикальной плоскости около горизонтальной оси, проходящей через верхний конец стержня. Найти частоту свободных колебаний стержня.

38. Груз массой т = 1000 г, подвешенный на пружине, колеблется в вертикальном направлении с периодом Т = 2 с. Определить жесткость пружины.

39. Максимальная кинетическая энергия точки массой 15 г, совершающей гармонические колебания, равна 1,85 мкДж. Период колебаний 8 с, а начальная фаза . Записать уравнение колебаний и определить максимальную возвращающую силу.

40. Точки упругой среды, в которой распространяется волна со скоростью 1,5 м/с, колеблются с частотой 0,5 Гц по закону . Определить длину волны, момент времени, когда смещение точки, отстоящей от источника на 3 м, равно нулю, ее скорость и ускорение в этот момент.

41. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если фиолетовый светофильтр (длина волны 440 нм) заменить красным (длина волны 650 нм)?

42. Установка для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете освещается монохроматическим светом с длиной волны 500 нм. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Найти толщину слоя воды между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо.

43. Оптическая разность хода волн от двух когерентных источников в некоторой точке пространства равна 8,723 мкм. Каков будет результат интерференции (усиление или ослабление света) в этой точке, если длина волны будет: а) l ₁ = 671 нм; б) l ₂ = 436 нм?

44. Установка для наблюдения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны 0,6 мкм, падающим перпендикулярно. Найти толщину воздушного зазора между линзой и пластиной в том месте, где наблюдается четвертое темное кольцо Ньютона в отраженном свете.

45. Две когерентные световые волны достигают некоторой точки с разностью хода 2 мкм. Что произойдет в этой точке: усиление или ослабление света? Рассмотреть три случая, когда свет: 1) красного цвета (l ₁ = 760 нм); 2) желтого цвета (l ₂ = 600 нм); 3) фиолетового цвета (l ₃ = 400 нм).

46. В некоторую точку пространства приходят световые пучки когерентного излучения с оптической разностью хода 6 мкм. Определить произойдет усиление или ослабление света в этой точке, если длина волны равна: 500 нм; 480 нм.

47. Радиус второго темного кольца Ньютона в отраженном свете равен 0,4 мкм. Определите радиус кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыта, если она освещается монохроматическим светом с длиной волны l = 0,64 мкм.

48. Две когерентные световые волны приходят в некоторую точку пространства с разностью хода 2,25 мкм. Каков результат интерференции в этой точке, если свет: а) красный (l = 750 нм); б) зеленый (l = 550 нм)?

49. Найти расстояние между четвертым и шестнадцатым темными кольцами Ньютона, если расстояние между 2 и 20 темными кольцами 6 мм. Наблюдение проводится в отраженном свете.

50. На стеклянную пластину положена выпуклой стороной плосковыпуклая линза, освещаемая сверху монохроматическим светом. Радиус десятого темного кольца в отраженном свете 5мм, радиус кривизны линзы 5 метров. Найти длину волны падающего света.

51. Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами Ньютона равно 2 мм. Радиус кривизны линзы 1 м. Найти длину волны света, падающего на установку.

52. На мыльную пленку (n = 1,33) падает белый свет под углом 45^о. При какой наименьшей толщине пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый свет (длина волны желтого света 0,6 мкм).

53. Найти расстояние между пятым и восемнадцатым темными кольцами Ньютона, если расстояние между 3 и 22 темными кольцами 6 мм. Наблюдение проводится в отраженном свете.

54. Расстояние между пятым и двадцать пятым светлыми кольцами Ньютона равно 9 мм. Радиус кривизны линзы 15 м. Найти длину волны монохроматического света, падающего нормально на установку. Наблюдение проводится в отраженном свете.

55. Найти расстояние между третьим и шестнадцатым темными кольцами Ньютона, если расстояние между 2 и 20 темными кольцами равно 5 мм. Наблюдение проводится в отраженном свете.

56. Установка для наблюдения колец Ньютона в отраженном свете освещается монохроматическим светом с длиной волны 600 нм. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой. Найти толщину слоя воды между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается четвертое темное кольцо.

57. Пучок белого света падает перпендикулярно на поверхность стеклянной пластинки толщиной d = 0,4 мкм. Какие длины волн, лежащие в пределах видимого спектра (от 400 до 700 нм), усиливаются в отраженном свете?

58. Какую наименьшую толщину должна иметь пленка из скипидара, если на нее под углом 30° падает белый свет, и она в отраженном свете кажется желтой? Длина волны желтого света 0,58 мкм.

59. На тонкую пленку из глицерина падает белый свет под углом 30^о. В отраженном свете пленка кажется светло-зеленой (длина волны 0,54 мкм). Каким будет казаться цвет пленки в отраженном свете, если свет будет падать под углом 60^о.

60. Кольца Ньютона образуются между плоским стеклом и линзой с радиусом кривизны 8 см. Монохроматический свет с длиной волны 0,53 мкм падает перпендикулярно стеклу. Определить диаметр четвертого темного кольца и толщину воздушного зазора между линзой и плоским стеклом в том месте, где находится это кольцо.

61. На дифракционную решетку перпендикулярно к ее поверхности падает монохроматический свет. Постоянная решетки в 4,3 раза больше длины световой волны. Найти общее число дифракционных максимумов, которые теоретически можно наблюдать в данном случае.

62. На дифракционную решетку, имеющую 100 штрихов на 1 мм, падает нормально свет длиной волны l = 500 нм. Определить угол, под которым расположен максимум третьего порядка.

63. Дифракционная решетка, освещенная перпендикулярно падающим монохроматическим светом, отклоняет спектр третьего порядка на угол 30°. На какой угол отклоняет она спектр четвертого порядка?

64. На непрозрачную пластинку с узкой щелью падает перпендикулярно плоская монохроматическая волна (длина волны 600 нм). Определить ширину щели, если второй дифракционный максимум наблюдается под углом 20°.

65. На дифракционную решетку падает нормально монохроматический свет (l = 410 нм). Угол D j между направлениями на максимумы первого и второго порядка равен 2⁰. Определить число п штрихов на 1 мм дифракционной решетки.

66. На щель шириной 0,1 мм падает перпендикулярно к её плоскости монохроматический свет с длиной волны l. Дифракционная картина наблюдается на экране, расположенном параллельно щели. Определите длину падающей волны, если расстояние от щели до экрана 1 м, а ширина центрального дифракционного максимума 1 см.

67. Сколько штрихов на 1 мм длины имеет дифракционная решетка, если зеленая линия ртути (длина волны 0,546 мкм) в спектре первого порядка наблюдается под углом 19°8´?

68. На щель шириной а = 6 l падает перпендикулярно к её плоскости параллельный пучок монохроматического света с длиной волны l. Под каким углом j будет наблюдаться третий дифракционный минимум света?

69. Постоянная дифракционной решетки в 4 раза больше длины волны монохроматического света, падающего перпендикулярно на ее поверхность. Определить угол межу двумя первыми симметричными дифракционными максимумами.

70. На дифракционную решетку, имеющую 500 штрихов на мм, перпендикулярно ей падает плоская монохроматическая волна. Чему равна длина падающей волны, если дифракционный максимум 4-го порядка наблюдается в направлении, перпендикулярном падающим лучам?

71. Определить расстояние между штрихами дифракционной решетки, если максимум пятого порядка лучей длиной l = 600 нм при нормальном их падении на решетку отклонен на угол j = 3⁰.

72. Определить число штрихов на 1 мм дифракционной решетки, если при нормальном падении света длиной волны l = 600 нм решетка дает первый максимум на расстоянии ℓ = 4,5 см от центрального. Расстояние от решетки до экрана L = 120 см.

73. На дифракционную решетку, имеющую 400 штрихов на 1 мм, падает нормально монохроматический свет длиной волны l = 700 нм. Определить угол отклонения лучей, соответствующих первому дифракционному максимуму.

74. На дифракционную решетку нормально падает свет длиной волны l = 0,5 мкм. Третий дифракционный максимум виден под углом j = 3⁰. Определить постоянную решетки.

75. Дифракционная решетка, имеющая 50 штрихов на 1 мм, расположена на расстоянии L = 55 см от экрана. Какова длина волны монохроматического света, падающего нормально на решетку, если первый дифракционный максимум на экране отстоит от центрального на ℓ = 1,9 см?

76. Под каким углом наблюдается максимум 3-го порядка, полученный с помощью дифракционной решетки, имеющей 500 штрихов на 1 см, если длина волны падающего нормально на решетку света l = 0,6 мкм?

77. Дифракционная решетка имеет 800 штрихов на 1 мм, на нее перпендикулярно падает монохроматический свет с длиной волны 580 нм. Определить на сколько изменится угол дифракции для спектра второго порядка, если решетку заменить другой, имеющей 500 штрихов на 1 мм.

78. Монохроматический свет длиной волны l = 0,5 мкм падает нормально на решетку. Второй дифракционный максимум, наблюдаемый на экране, смещен от центрального на угол j = 14⁰. Определить число штрихов на 1 мм решетки.

79. Сколько штрихов на 1 см имеет дифракционная решетка, если четвертый максимум, даваемый решеткой при нормальном падении на нее света длиной волны l = 650 нм, отклонен на угол j = 6⁰

80. Определить число штрихов на 1 мм дифракционной решетки, если свет с длиной волны l = 600 нм нормально падает на решетку и дает первое изображение щели на расстоянии 3,3 см от центрального. Расстояние от решетки до экрана L = 110 см.

81. Работа выхода электрона из золота A = 4,58 эВ. Рассчитать красную границу фотоэффекта для него. Будет ли видимый свет вызывать эмиссию электронов из этого металла?

82. При фотоэффекте с платиновой поверхности электроны полностью задерживаются разностью потенциалов U = 0,8 В. Найти длину волны l применяемого облучения и предельную длину волны l ₀, при которой еще возможен фотоэффект.

83. Работа выхода электрона из бария A = 2,29 эВ. Рассчитать красную границу фотоэффекта для этого металла. К какому диапазону электромагнитных волн относится это излучение?

84. Определить красную границу фотоэффекта для алюминия. Работа выхода электрона из алюминия A = 3,74 эВ. К какому диапазону электромагнитных волн относится это излучение?

85. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при задерживающем напряжении U = 3,7 В.

86. Найти минимальное запирающее напряжение для фотоэлемента, катод которого, изготовленный из цинка, облучается ультрафиолетовым излучением с длиной волны 0,25 мкм. Работа выхода электрона из цинка A = 3,74 эВ.

87. Излучение с какой длиной волны вызывает фотоэффект из цинка, если максимальная скорость фотоэлектронов равна 6,6·10⁵ м/с? Работа выхода электрона из цинка A = 3,74 эВ.

88. Произойдет ли фотоэффект при освещении металла светом длиной волны l = 500 нм? Работа выхода электрона из металла А = 2 эВ.

89. Определить красную границу фотоэффекта для цинка и максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с его поверхности электромагнитным излучением с длиной волны 0,250 мкм. Работа выхода электрона из цинка А = 3,47 эВ.

90. Для прекращения фотоэффекта, вызванного облучением платиновой пластинки, необходимо приложить задерживающую разность потенциалов U_З = 3,7 В. Рассчитать длину волны падающего излучения. К какому диапазону электромагнитных волн оно относится? Работа выхода электрона из платины A_вых = 5,29 эВ.

91. Работа выхода электрона из калия A = 2,15 эВ. Рассчитать красную границу фотоэффекта для него. Будет ли видимый свет вызывать эмиссию электронов из этого металла?

92. На металлическую пластину падает ультрафиолетовое излучение с длиной волны l = 0,25 мкм. Фототок прекращается при минимальном задерживающем напряжении U = 0,96 В. Определить работу выхода электрона из металла.

93. На катод фотоэлемента, выполненного из цезия, падает монохроматическое излучение с длиной волны l = 0,22 мкм. Рассчитать максимальную скорость фотоэлектронов и минимальное запирающее напряжение. Работа выхода электрона A_вых = 1,89 эВ.

94. Работа выхода электрона из платины A = 5,29 эВ. Рассчитать красную границу фотоэффекта для этого металла. К какому диапазону электромагнитных волн относится это излучение?

95. Определите длину волны света, которым освещается поверхность металла, если фотоэлектроны имеют максимальную кинетическую энергию 6∙10^-20 Дж, а работа выхода электронов из этого металла 6∙10^-19Дж. Постоянная Планка 6,6 10^-34Дж∙с.

96. Рассчитать максимальную скорость фотоэлектронов, испускаемых цезием при облучении светом с длиной волны 0,4 мкм. Работа выхода электрона из цезия A = 1,89 эВ.

97. Найти максимальную скорость электронов, испускаемых серебром при облучении ультрафиолетовым излучением с длиной волны l = 0,155 мкм. Работа выхода электрона из серебра A = 4,28 эВ.

98. Определить минимальное запирающее напряжение для фотоэлемента катод, которого изготовлен из серебра. Длина волны падающего излучения l = 0,155 мкм. Работа выхода электрона из серебра А = 4,28 зВ.

99. Работа выхода электрона из цезия A_вых = 1,89 эВ. Рассчитать красную границу фотоэффекта для него. Будет ли видимый свет вызывать эмиссию электронов из этого металла?

100. Фотокатод облучают светом с длиной волны l = 300 нм. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода l ₀ = 450 нм. Какое напряжение U нужно создать между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился?

101. Энергетическая светимость черного тела R = 10 кВт/м². Определить длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической светимости этого тела.

102. Абсолютно черное тело испускает 10 кДж в секунду. Максимум спектральной плотности энергетической светимости этого тела приходится на длину волны 0,8 мкм. Определить площадь излучающей поверхности.

103. Вычислить энергию, излучаемую за 1 мин с 1 см² абсолютно черного тела, температура которого 1000 К.

104. Максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела приходится на длину волны 2 мкм. Определить температуру и энергетическую светимость этого тела.

105. Вычислить энергию, излучаемую за 10 мин с 2 см² абсолютно черного тела, температура которого 1500 К.

106. Черное тело нагрели от T ₁ = 600 К до T ₂ = 2200 К. Определить: во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость; изменение длины волны, соответствующей максимуму спектральной плотности энергетической светимости.

107. В результате нагревания черного тела длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с l ₁ = 2,7 мкм на l ₂ = 0,9 мкм. Определить начальную и конечную температуры тела и соответствующие энергетические светимости.

108. На какую длину волны приходится максимум спектральной светимости абсолютно черного тела при температуре 0⁰С?

109. Температура абсолютно черного тела 3200 К. Определить энергетическую светимость тела и длину волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости.

110. Длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, равна 1 мкм. Определить температуру тела и его энергетическую светимость.

111. Солнечные лучи приносят в минуту на поверхность S = 1 м² почвы энергию W = 41,9 кДж. Какой должна быть температура почвы, чтобы она излучала такую же энергию обратно в мировое пространство?

112. Абсолютно черное тело имеет температуру 500 К. До какой температуры необходимо нагреть это тело, чтобы увеличить его энергетическую светимость в 5 раз?

113. Поток энергии из смотрового отверстия печи равен 4 кДж/мин. Определить температуру печи, если площадь смотрового отверстия 8 см².

114. Длина волны, на которую приходится максимум энергии в спектре абсолютно черного тела, 0,58 мкм. Определить энергетическую светимость этого тела.

115. При нагревании абсолютно черного тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 0,69 мкм до 0,5 мкм. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела?

116. При какой температуре излучательность (энергетическая светимость) почвы равна 256 Вт/м²? Считать почву черным телом.

117. Температура воды в пруду равна 13⁰С, а поросшего травой берега 23⁰С. Какие длины волн соответствуют максимальной энергии излучения пруда и травы?

118. Как и во сколько раз изменится энергетическая светимость абсолютно черного тела, если максимум спектральной плотности энергетической светимости переместится с красной границы видимого света (700 нм) на фиолетовую (390 нм)?

119. Считая Солнце черным телом, определить температуру его поверхности, если длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения, l = 0,5 мкм.

120. Мощность излучения Солнца 3,9∙10²⁶ Вт. Считая излучение Солнца близким к излучению АЧТ, найти температуру поверхности Солнца. Радиус Солнца считать равным 6,96×10 ⁸м.

121. Рассчитать длину волны фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с пятого на второй энергетический уровень. К какой области спектра относится это излучение?

122. Электрон в атоме водорода находится на пятом энергетическом уровне. Чему равна его энергия (ответ выразить в электронвольтах)? Излучение с какой длиной волны возникает при переходе этого электрона в основное состояние?

123. Рассчитать энергию и длину волны фотона, поглощение которого вызывает переход электрона в атоме водорода из основного состояния на четвертый энергетический уровень.

124. Определить длину волны излучения, возникающего при переходе электрона в атоме водорода со второго на основной энергетический уровень. К какой области спектра относится это излучение?

125. Рассчитать энергию и длину волны фотона, поглощение которого вызывает переход электрона в атоме водорода из основного состояния на пятый энергетический уровень.

126. Вычислить энергию и длину волны фотона, испускаемого однократно ионизированным атомом гелия при переходе электрона с третьего энергетического уровня на первый. К какой области спектра относится это излучение?

127. Вычислить длину волны и энергию фотона, испускаемого однократно ионизированным атомом гелия при переходе электрона со второго энергетического уровня на первый. К какой области спектра относится это излучение?

128. Рассчитать длину волны фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с четвертого на второй энергетический уровень. К какой области спектра относится это излучение?

129. Рассчитать длину волны фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего на второй энергетический уровень. К какой области спектра относится это излучение?

130. Найти наибольшую и наименьшую длину волны излучения, возникающего при переходе электрона в атоме водорода с пятого энергетического уровня в основное состояние (учесть возможность перехода через промежуточные уровни).

131. Найти наибольшую и наименьшую длину волны излучения, возникающего при переходе электрона в атоме водорода с шестого энергетического уровня в основное состояние (учесть возможность перехода через промежуточные уровни).

132. Найти наибольшую и наименьшую длину волы излучения, возникающего при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня в основное состояние (учесть возможность перехода через промежуточные уровни).

133. Вычислить энергию фотона и его длину волны, если излучение обусловлено переходом с четвертого энергетического уровня на основной. К какой области спектра относится это излучение?

134. Рассчитать длину волны фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с четвертого на второй энергетический уровень. К какой области спектра относится это излучение?

135. Рассчитать длину волны фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего на второй энергетический уровень. К какой области спектра относится это излучение?

136. Вычислить энергию фотона и его длину волны, если излучение обусловлено переходом электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на основной. К какой области спектра относится это излучение?

137. Рассчитать длину волны фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с пятого на второй энергетический уровень. К какой области спектра относится это излучение?

138. Найти наибольшую и наименьшую длину волны излучения, возникающего при переходе электрона в атоме водорода с четвертого энергетического уровня в основное состояние (учесть возможность перехода через промежуточные уровни).

139. Вычислить энергию электрона, находящегося на третьем энергетическом уровне в атоме водорода. Излучение с какими длинами волн может возникнуть при переходе электронов с третьего энергетического уровня в основное состояние? (Учесть возможность перехода через промежуточные уровни).

140. Определить длину волны излучения, возникающего при переходе электрона атома водорода с пятого энергетического уровня на третий. К какой области спектра относится это излучение?

141. Ядро радия-228 испытывает электронный бета-распад; постоянная распада l = 3.82·10^-9 с^-3. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать период полураспада радия-228 и его массу в радиоактивном источнике, если его активность 1000 Бк.

142. Ядро висмута-214 испытывает альфа-распад; постоянная распада l = 5,864·10^-4 с^-3. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать период полураспада висмута-214 и его массу в радиоактивном источнике, если его активность 400 Бк.

143. Ядро свинца-212 испытывает электронный бета-распад; постоянная распада l = 1,906·10^-4 с^-3. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать период полураспада свинца-212 и его массу в радиоактивном источнике, если его активность 10 кБк.

144. Ядро радия-224 испытывает альфа-распад; постоянная распада l = 2,204·10^-6 с^-3. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать период полураспада радия-224 и активность его источника, в котором содержится 10 мг радионуклида.

145. Для агробиологических исследований в питательную смесь введен 1 мг радиоактивного изотопа , период полураспада которого равен Т _1/2 = 14,28 сут. Определить постоянную распада и активность фосфора.

146. Ядро полония-210 испытывает альфа-распад; постоянная распада l = 5,797·10^-8 с^-3. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать период полураспада полония-210 и активность препарата, если в нем содержится 10 мг радионуклида.

147. Найти массу полония ₈₄ Ро ²¹⁰, активность которого 3,7∙10¹⁰ Бк.

148. Вольфрам-185 испытывает электронный бета-распад с периодом полураспада 75 суток. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать активность радиоактивного источника, содержание вольфрама-185 в котором составляет 10^-3 моля.

149. Вычислить энергию термоядерной реакции: .

150. Ядро полония-214 испытывает альфа-распад; постоянная распада l = 4,226·10^-3 с^-3. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать период полураспада полония-214 и его массу в радиоактивном источнике, если его активность 10⁴ Бк.

151. Ядро радия-226 испытывает альфа-распад; постоянная распада l = 1,371·10^-11 с^-3. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать массу радия-226 в радиоактивном источнике, если его активность 10⁴ Бк.

152. Ядро урана-234 испытывает альфа-распад; постоянная распада l = 9,002·10^-14 с^-3. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать массу урана-234 в радиоактивном источнике, если его активность10⁴ Бк.

153. Ядро свинца-214 испытывает альфа-распад; постоянная распада l = 4,311·10^-4 с^-3. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать период полураспада свинца-214 и его массу в радиоактивном источнике, если его активность 500 Бк.

154. Барий-131 испытывает электронный бета-распад с периодом полураспада 11,8 суток. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать активность радиоактивного источника, содержание бария-131 в котором составляет 10^-3 моля.

155. Во сколько раз энергия связи ядра лития больше энергии связи изотопа ?

156. Ядро тория-230 испытывает альфа-распад; постоянная распада l = 2,853·10^-13 с^-3. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать массу тория-230 в радиоактивном источнике, если его активность 10³ Бк.

157. Сколько энергии освободится при соединении одного протона и двух нейтронов в атомное ядро?

158. Активность семян пшеницы, замоченных в растворе азотнокислого натрия, содержащем радиоактивный изотоп , составляет а = 6,02∙10^-16 Ки. Какова масса поглощенного зернами радиоактивного изотопа? Период полураспада изотопа Т _1/2 = 14,96 дня.

159. Ядро урана-238 испытывает альфа-распад; постоянная распада l = 4,914·10^-18 с^-3. Ядро какого изотопа образуется в результате распада? Рассчитать массу урана-238 в радиоактивном источнике, если его активность 10⁶ Бк.

160. Сколько энергии необходимо затратить для того, чтобы ядро гелия разделить на нуклоны?

Список рекомендуемой литературы

1. Трофимова, Т.И. Курс физики: учеб. пособие для вузов. - 11-е изд., стер. / Т.И. Трофимова. – М.: Изд. центр «Академия», 2006. – 558 с.

2. Детлаф, А.А. Курс физики: учеб. пособие для студ. втузов. - 6-е изд., стер. / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. - М.: Изд. центр «Академия», 2007. – 719 с.

3. Яворский, Б.М. Справочник по физике / Б. М. Яворский, А. А. Детлаф. – 3-е изд., испр. – М.: Наука, 1990. – 624 с.

4. Волькенштейн, В.С. Сборник задач по общему курсу физики: для втузов / В. С. Волькенштейн. – 3-е изд., испр. и доп. – СПб.: Кн. мир, 2007. – 327 с.

5. Трофимова, Т.И. Сборник задач по курсу физики с решениями: учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова, З. Г. Павлова. – 7-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2006. – 591 с.

Царьковская Надежда Ивановна

Плескачева Ольга Юрьевна

ФИЗИКА

Задания к расчетно-графической работе №2

по физике для студентов бакалавриата по направлениям

250100 «Лесное дело» и 250700 «Ландшафтная архитектура» очной формы обучения

Лицензия НД № 14185 от 6.03.2001 г

Формат 60×94 1/16. Тираж 50 экз. Печ. л. – 1,25

Брянская государственная инженерно-технологическая академия.

241037. г. Брянск, пр. Станке Димитрова, 3, редакционно-издательский

отдел. Подразделение оперативной печати

Подписано к печати

Дата добавления: 2015-07-20