Оформляете
Рукописно в отдельной тетради.
Ксерокопии с рукописных или
распечатанных вариантов
Не принимаю!!!
Д.б. объяснения, ход решения.
Вариант 11
1. Давление р монохроматического света λ = 600 нм на черную поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,1 мкПа. Определить число N фотонов, падающих за время t =1 с на поверхность площадью S = 1 см2.
2. На поверхность лития падает монохроматический свет (λ = 310 нм). Чтобы прекратить эмиссию электронов, нужно приложить задерживающую разность потенциалов U не менее 1,7 В. Определить работу выхода А.
3. Выбиваемые светом фотоэлектроны при облучении катода видимым светом с длиной волны λ = 400 нм полностью задерживаются обратным напряжением U з = 1,2 В. Определить красную границу фотоэффекта.
4. Квантовая теория теплоемкости Эйнштейна.
5. Полупроводник в виде тонкой пластины шириной l = 1 см и длиной L = 10 см помещен в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,2 Тл. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости пластины. К концам пластины (по направлению L) приложено постоянное напряжение U = 300 В. Определить холловскую разность потенциалов UH на гранях пластины, если постоянная Холла RH = 0,1 м3/Кл, удельное сопротивление ρ=0,5 Ом·м.
6. Собственный полупроводник (германий) имеет при некоторой температуре удельное сопротивление ρ = 0,48 Ом·м. Определить концентрацию n носителей заряда, если подвижности bn и bp электронов и дырок соответственно равны 0,36 и 0,16 м2/(В·с).
7. Земля вследствие лучеиспускания в среднем ежеминутно теряет с площади S = 1 м2 поверхности 5,4 кДж энергии. При какой температуре абсолютно черное тело излучало бы такое же количество энергии?
8. Температура абсолютно черного тела 127°С. После повышения температуры суммарная мощность излучения увеличилась в 3 раза. На сколько градусов повысилась при этом температура тела?
9. Максимум спектральной плотности энергетической светимости звезды Арктур приходится на длину волны λmax = 580 нм. Принимая, что звезда излучает как черное тело, определить температуру Т поверхности звезды.
10. Во сколько раз энергия фотона (λ = 550 нм) больше средней кинетической энергии поступательного движения молекулы кислорода при температуре 17°С?
11. Максимальная скорость υmax фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении его γ-фотонами равна 291 Мм/с. Определить энергию ε γ-фотонов.
12. Эффект Комптона и его теория.
13. Вычислить комптоновское смещение Δλ и относительное изменение Δλ/λ длины волны для видимого света λ = 500 нм и γ–лучей λ = 5 пм при рассеянии на свободных электронах под углом θ = 90°.
14. Определить импульс р электрона отдачи при эффекте Комптона, если фотон с энергией, равной энергии покоя электрона, был рассеян на угол θ = 180°.
15. Пользуясь теорией Бора, определите числовое значение постоянной Ридберга.
16. Найти наименьшую λmin и наибольшую λmax длины волн спектральных линий водорода в видимой области спектра.
17. Электрон с энергией Е = 9 эВ движется в положительном направления оси x. Оценить вероятность W того, что электрон пройдет через потенциальный барьер, если его высота U = 10 эВ и ширина d = 0,1 нм.
18. Прямоугольный потенциальный барьер имеет ширину d = 0,1 нм. При какой разности энергий U – E вероятность W прохождения электрона через барьер равна 0,99?
19. Вычислить максимальную частоту ω max Дебая, если известно, что молярная теплоемкость серебра при Т = 20 К СМ = 1,7 Дж/(моль · К).
20. Определить квазиимпульс р фонона, соответствующего частоте ω = 0,1ωmax. Усредненная скорость υ звука в кристалле равна 1380 м/с, характеристическая температура θ D Дебая равна 100 К. Дисперсией звуковых волн в кристалле пренебречь.
21. Поглощение, спонтанное и индуцированное излучение. Коэффициенты Эйнштейна.
22. Найти длину волны де Бройля λ для электрона, движущегося по круговой орбите атома водорода, находящегося в основном состоянии. Вывести связь между длиной круговой электронной орбиты и длиной волны де Бройля.
23. Исходя из того, что радиус r атома имеет величину порядка 0,1 нм, оценить скорость движения электрона υ в атоме водорода.
24. Нестационарное уравнение Шредингера.
25. Собственная функция, описывающая состояние частицы в потенциальной яме, имеет вид 
. Используя условия нормировки, определить постоянную С.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Основные физические постоянные
| Скорость света в вакууме | c = 3 · 108 м/c |
| Ускорение свободного падения | g = 9,81 м/с2 |
| Гравитационная постоянная | G = 6,67 · 10-11 м3/(кг · с2) |
| Постоянная Авогадро | NA = 6,02 · 1023 моль-1 |
| Молярная газовая постоянная | R = 8,31 Дж/(моль · К) |
| Постоянная Больцмана | k = 1,38 · 10-23 Дж/К |
| Элементарный заряд | e = 1,6· 10-19 Кл |
| Масса покоя электрона | me = 9,11 · 10-31 кг |
| Масса покоя протона | mp = 1,672 · 10-27 кг |
| Масса покоя нейтрона | mn = 1,675 · 10-27 кг |
| Масса покоя α-частицы | m α = 6,64 · 10-27 кг |
| Энергия покоя электрона | E0 = me · c2 = 0,51 МэВ |
| Постоянная Стефана — Больцмана | σ = 5,67 · 10-8 Вт/(м2 · К4) |
| Постоянная закона смещения Вина | b = 2,90 · 10-3 м · К |
| Постоянная Планка | h = 6,63 · 10-34 Дж/с
 1,05 · 10-34 Дж/с
|
| Постоянная Ридберга | R' = 3,29 · 1015 c -1 R = 1,10 · 107 м-1 |
| Первый боровский радиус | а = 5,29 · 10-11 м |
| Комптоновская длина волны электрона | λс = 2,43 · 10-12 м |
| Магнетон Бора | μ B = 9,27 · 10-24 Дж/Тл |
| Электрическая постоянная | ε0 = 8,85 · 10-12 Ф/м |
| Магнитная постоянная | μ0 = 4π · 10-7 Гн/м |
| Атомная единица массы | 1 а.е.м. = 1,66 · 10-27 кг |
| Энергия ионизации атома водорода | Ei = 2,16 · 10-18 Дж = 13,6 эВ |
