Квантовая физика

ТЕМА "Квантовая оптика"



703. Светильник в виде цилиндра из молочного стекла имеет размеры: длину 25 см, диаметр 24 мм. На расстоянии 2 м при нормальном падении лучей возникает освещенность 15 лк. Определить силу света; яркость и светимость его, считая, что указанный излучатель косинусный.



Сила света по формуле:







- световой поток

 - телесный угол

Яркость по формуле:







Светимость по формуле:



[люмен/м2]



S - освещаемая площадь

S определяем по формуле:





=15(лк) – освещенность задана в условии

=15(лк)



- расстояние задано = 2м

Отсюда:







=1









713. Температура абсолютно черного тела Т = 2 кК. Определить длину волны λm, на которую приходится максимум испускательной способности и спектральную плотность энергетической светимости (rλ,)max для этой длины волны.



1-й закон Вина (смещения):







 - длина волны, соответствующая наибольшей спектральной плотности энергетической светимости

b – константа

T – температура






Находим по закону Стефана-Больцмана светимость:







M – энергетическая светимость

 - константа Стефана-Больцмана







 - спектральная энергетическая светимость



723. Фотон с энергией ε = 10 эВ падает на серебряную пластину и вызывает фотоэффект. Определить импульс р, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин

p – импульс, полученный пластиной:







733. Определить постоянную Планке h, если известно, что фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла светом с частотой 2,2ּ 1011 с-1, полностью задерживаются обратным потенциалом 6,6 В, а вырываемые светом с частотой 4,6ּ 1011 c-1 - потенциалом 16,5 В.


Решение:

	2,26 эВ = 2,26 х 1,6х10-19 Дж = 3,6х10-19 Дж

	hυ=А+Ек

	υ=

	

	

Дж≈ 4,97х10-19 – 3,6х10-19 ≈ 1,4х10-19 Дж



Ответ: 1,4х10-19 Дж.




ТЕМА "Квантовая механика. Строение атома и ядра"



803. Вычислить по теории Бора период Т вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n = 2.





823. Какова должна быть кинетическая энергия Т протона в моноэнергетическом пучке, используемого для исследования структуры с линейными размерами l≈10-15 см?

				

				Ответ: Т=1,32*10-11Дж


Литература



Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: Учеб. пособие для втузов..- М.: Высш. шк., 2000. - 718 с. 

Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие для втузов: В 5-ти кн. – 4-е изд. перераб. - М.: Наука; : Физматлит.2000. - 368 с. 

Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для инж.-техн. спец. вузов.. - М.: Высш. шк., 1999. - 542 с. 

Трофимова Т.И. Оптика и атомная физика: законы, проблемы и задачи: Учеб. пособие для втузов.. - М.: Высш. шк., 1999. - 288 с. 

Александров Н.В., Яшкин А.Я. Курс общей физики. Механика. – М.: Просвещение,1978, с. 415. 

Лисейкина Т.А., Пинегина Т.Ю., Серебрякова Т.К., Хайновская В.В. Методические указания по курсу физики для студентов заочников. - Новосибирск: Издательство НЭИС, 1992, с.57.