23 3 По мере нагревания твердого тела цвет излучения меняется в следующей последовательности

23.3. По мере нагревания твердого тела цвет излучения меняется в следующей последовательности:
1) красный, желтый, синий; 2) синий, красный, желтый; 3) синий, желтый, красный; 4) фиолетовый, зеленый, красный.
Решение:
Температура тела обратно пропорциональна длине волны излучения:
T~1λ;
Следовательно, с повышением температуры, длина волны уменьшается, что соответствует изменению цвета: красный, желтый, синий.
Ответ: 1.

23.24. На рисунке приведены две вольт-амперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Если Е – освещенность фотоэлемента, а ν – частота падающего на него света, то для данного случая…

1) ν1< ν2, E1=E2; 2) ν1= ν2; E1<E2; 3) ν1= ν2; E1>E2; 4) ν1> ν2; E1= E2.
Решение:
Форма вольтамперной характеристики не зависит от освещенности фотоэлемента, а зависит только от частоты падающего излучения:
E1=E2; ν~ε → ν2>ν1;
Ответ: 4.

24.15. Один и тот же световой поток падает нормально на абсолютно белую и абсолютно черную поверхности. Отношение давления света на первую и вторую поверхности равно…
1) ¼; 2) 4; 3) 2; 4) ½.
Решение:
Давление света определяется по формуле:
p=Ic1+k;
где k – коэффициент отражения. k=0 – для абсолютно черного тела, k=1 – для абсолютно белого тела.
p1p2=Ic1+1Ic1+0=2;
Давление света на поверхность тела, которое полностью отражает свет (абсолютно белое тело) в два раза больше.
Ответ: 3.

489. Определить работу выхода электрона из цезия и серебра, если красная граница фотоэффекта у этих металлов составляет соответственно 660 нм и 260 нм. /3*10-19 Дж; 7,6*10-19 Дж/
Дано:
λ1=660∙10-9 м;
λ2=260∙10-9 м;
A1,A2-?
Решение:
Работа выхода электрона из металла определяется по формуле:
A=hcλ0;
где h=6,63∙10-34 Дж∙с – постоянная Планка, c=3∙108мс – скорость света, λ0 – красная граница фотоэффекта.
Для цезия и серебра соответственно:
A1=hcλ1; A2=hcλ2;
Найдем искомые величины:
A=Дж∙с*мсм=Дж;
A1=6,63∙10-34*3∙108660∙10-9=3∙10-19;
A2=6,63∙10-34*3∙108260∙10-9=7,6∙10-19.
Ответ: A1=3∙10-19 Дж; A2=7,6∙10-19 Дж.

492. Определить энергию, массу и количество движения фотона, если соответствующая ему длина волны равна 0,16 нм. /1,24*10-15 Дж;1,38*10-32 кг;4,14*10-24 кг*м/с/
Дано:
λ=0,16∙10-9 м;
ε,m,p-?
Решение:
Энергия фотона равна:
ε=hcλ;
где h=6,63∙10-34 Дж∙с – постоянная Планка, c=3∙108мс – скорость света.
С другой стороны:
ε=mc2;
Приравняем энергии и выразим массу фотона:
hcλ=mc2; m=hλc;
Количество движения (импульс) фотона:
p=mc; p=hλ;
Найдем искомые величины:
ε=Дж∙с*мсм=Дж; ε=6,63∙10-34*3∙1080,16∙10-9 =1,24∙10-15;
m=Дж∙см*мс=кг; m=6,63∙10-340,16∙10-9 *3∙108=1,38∙10-32;
p=Дж∙см=кг∙мс; p=6,63∙10-340,16∙10-9 =4,14∙10-24;
Ответ: ε=1,24∙10-15 Дж; m=1,38∙10-32 кг; p=4,14∙10-24 кг∙мс.

505. Атом водорода в основном состоянии поглотил квант света с длиной волны 121,5 нм. Определите радиус электронной орбиты возбужденного атома водорода. /0,212 нм/
Дано:
λ=121,5∙10-9 м;
k=1;
rn-?
Решение:
Согласно уравнению Ридберга:
1λ=R1k2-1n2;
где R=1,097∙107 м-1 – постоянная Ридберга.
Выразим главное квантовое число:
n=11k2-1λR;
Из второго постулата Бора:
rn=r0n2;
где r0=5,29∙10-11 м – радиус Бора.
С учетом этого, радиус электронной орбиты возбужденного атома:
rn=r011k2-1λR; rn=м;
Найдем искомую величину:
rn=5,29∙10-11*1112-1121,5∙10-9*1,097∙107=0,212∙10-9;
Ответ: rn=0,212∙10-9 м.

518. Найти скорость и кинетическую энергию электрона, если длина волны де Бройля 0,1 нм. /7,3*106 м/с;150 эВ/
Дано:
λ=0,1∙10-9 м;
v,Ek-?
Решение:
Длина волны де Бройля по определению:
λ=hp;
где h=6,63∙10-34 Дж∙с – постоянная Планка.
Выразим импульс электрона:
p=hλ;
Скорость электрона равна отношению импульса к его массе:
v=pm; v=hmλ;
где m=9,1∙10-31 кг – масса электрона.
Кинетическая энергия электрона через его импульс:
Ek=p22m; Ek=h22mλ2;
Найдем искомые величины:
v=Дж∙скг*м=мс; v=6,63∙10-349,1∙10-31*0,1∙10-9=7,3∙106;
Ek=Дж∙с2кг*м2=Дж; Ek=6,63∙10-3422*9,1∙10-31*0,1∙10-92=2,47∙10-17.
Ответ: v=7,3∙106мс; Ek=2,47∙10-17 Дж=150 эВ.

526. Найти длину волны коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра, если скорость электронов, подлетающих к антикакатоду, составляет 0,85 скорости света. /2,7пм/
Дано:
v=0,85c;
λ-?
Решение:
Энергия падающего на катод рентгеновского излучения:
ε=hcλ;
где h=6,63∙10-34 Дж∙с – постоянная Планка, c=3∙108мс – скорость света.
Кинетическая энергия электронов, подлетающих к антикатоду:
Ek=mc21-v2c2-mc2=mc21-0,852-mc2=0,9mc2;
где m=9,1∙10-31 кг – масса электрона.
Приравняем энергии и выразим длину волны:
hcλ=1,9mc2; λ=h0,9mc;
Найдем искомую величину:
λ=Дж∙с кг*мс=м; λ=6,63∙10-340,9*9,1∙10-31*3∙108=2,7∙10-12.
Ответ: λ=2,7∙10-12 м.

579. Какая доля начального количества радиоактивного вещества останется нераспавшейся через промежуток времени, равный двум периодам полураспада? /0,25/
Дано:
t=2T12;
NN0-?
Решение:
Закон радиоактивного распада:
N=N0e-λt;
Выразим долю не распавшихся ядер:
NN0=e-λt;
Постоянная распада связана с периодом полураспада формулой:
λ=ln2T12;
С учетом этого, доля не распавшихся ядер:
NN0=e-ln2T12t;
Найдем искомую величину:
NN0=e-ln2T122T12=e-2ln2=0,25.
Ответ: NN0=0,25.

597. Определить энергию ядерной реакции: Be(9:4)+H(2:1)=B(10:5)+n(1:0). /4,36 МэВ/
Дано:
49Be+12H→510B+01n;
m49Be=9,01219 аем;
m12H=2,0141 аем;
m510B=10,01294 аем;
m01n=1,00867 аем;
Q-?
Решение:
Энергия ядерной реакции определяется по формуле:
Q=∆mc2;
Квадрат скорости выразим через аем:
c2=931,5МэВаем;
Дефект масс реакции в атомных единицах массы:
∆m=m49Be+m12H-m510B-m01n; ∆m=аем;
Найдем искомую величину:
Q=аем*МэВаем=МэВ;
∆m=9,01219 +2,0141-10,01294-1,00867=0,00468;
Q=0,00468*931,5=4,36;
Ответ: Q=4,36 МэВ.

Ulia15 5.0

Менеджмент (управление человеческими ресурсами), Менеджмент в сфере физической культуры. Имею более десятка статей РИНЦ. Ответственный подход к делу!Гарантирую поддержку и результат на протяжении всего времени

Нанять автора