5) человеческое тело; 6) нагретый чайник;
7) индукционная печь; 8) лесной светлячок;
9) нагретая Солнцем почва;
10) микроволновая печь;
11) флюрисцирующий экран.
9. На рис.1.74 приведена зависимость спектральной плотности энергетической светимости r(λ,Т) от длины волны λ (функции Кирхгофа) для трех различных температур Т. Определить:
а ) температуру Т1, соответствующую первой кривой;
б) энергетическую светимость в интервале длин волн 0,6 - 0,75 мкм при температуре Т 1;
в) энергетическую светимость во всем диапазоне длин волн при температуре Т 1;
г) по кривой 2 постоянную Стефана -Больцмана и сравнить ее с табличным значением.
10. На рис. рис.1.74 приведена зависимость спектральной плотности энергетической светимости r(λ,Т) от волны длины волны λ (функции Кирхгофа) для трех различных температур Т. Найти:
а) отношение температур Т 1/Т 2, Т 1/Т 3, Т 2/Т 3;
б) отношение энергетических светимостей R1/R 2, R 1/ R 3, R 2/R 3;
в) отношение r(λ,Т)max/Т 5 для всех трех кривых;
г) отношение энергетических светимостей ΔR1/ΔR2, ΔR1/ΔR3, ΔR 2/ΔR 3, вычисленных в интервале длин волн 0,3 -0,4 мкм.
11. Пользуясь рис.1.74, найти энергию, излучаемую в единицу времени с единицы поверхности, нагретой до температуры Т 3.
12. Из данных рис.1.74 вычислить температуры Т 1, Т 2 и Т 3. Во сколько раз энергия, испускаемая в единицу времени с единицы поверхности при температуре Т 1 больше, чем при температуре Т 2? Т 3?
Рис.1.74
13. На рис. 1.75 приведена зависимость спектральной плотности энергетической светимости r(λ,Т) от длины волны λ (функции Кирхгофа) для четырех различных температур Т. Определить:
а) температуру Т1, соответствующую первой кривой;
б) максимум излучательной способности при температуре Т1;
г) температуры Т 2, Т 3 и Т4;
д) разность длин волн, на которые приходится максимум излучения для температур Т 2и Т4.
Рис. 1.75
14. На рис.1.76 показана зависимость спектральной плотности энергетической светимости r(λ,Т) от длины волны λ (функции Кирхгофа) для трех разных температур Т. Найти:
а) температуры Т 1, Т 2 и Т3;
б) какая доля излучения приходится на видимый диапазон спектра для температур Т 1, Т 2 и Т3;
рис.1.76
15. На рис.1.77 приведена зависимость спектральной плотности энергетической светимости r(ν,Т) от частоты излучения нагретого тела ν для трех разных температур Т. Найти:
а) какая кривая соответствует самой высокой температуре? Самой низкой температуре?
б) отношение Т 1/Т 2;
в) константу с в законе смещения Вина, записанного в виде
νmax = с Т,
как среднее из трех значений, вычисленных при разных температурах;
г) сравнить энергии квантов, соответствующих максимумам излучения для температур Т 1 и Т 2.
Рис.1.77
16. Сравнить энергетические светимости по кривым 1 и 2 (рис. 1.74 и 1.75). Какие температуры соответствуют этим кривым?
17. Сравнивая рис.1.78 и 1.79, представляющие экспериментальные зависимости спектральной плотности энергетической светимости, определить, на каком из них изображена зависимость от длины волны, а на каком - от частоты излучения.
18. Каким законам теплового излучения соответствуют кривые 2, 5 и 3,6 на рис.1.78 и 1.79 ?
19. Пользуясь рис. 1.78 и 1.79, объяснить термин “ультрафиолетовая катострофа”.
20. Чем отличаются кривые 1 и 4, приведенные на рис. 1.78 и 1.79 ?
21. Чем объяснить несоответствие экспериментальных кривых 2 и 5, 3 и 6 зависимости спектральной плотности энергетической светимости, изображенных на рис. 1.78 и 1.79 ?
Рис.1.78
22. Какие формулы абсолютно черного тела согласуются с экспериментальными зависимостями r(λ,Т) и r(ν,Т) , приведенными на рис.1.78 и 1.79 во всем диапазоне температур и длин волн (частот)? Какой характер излучения они предполагают?
Рис.1.79
23. Какие из кривых 1-6 на рис.1.78 и 1.79 и соответствуют дискретному характеру излучения? Непрерывному?
24. По кривым 1 и 4 какого из рис.1.78 и 1.79, можно определить длину волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости излучения абсолютно черного тела? Чему она равна, если одна клетка по горизонтальной оси соответствует 0,15 мкм?
25. В каких областях рис.1.78 и 1.79, формула Рэлея- Джинса согласуется с экспериментальным ходом спектральной плотности энергетической светимости?
Эффект комптона
1. Какие электроны в веществе можно считать свободными?
2. Почему эффект Комптона не наблюдается в видимом диапазоне?
3. Почему в эффекте Комптона длина волны рассеянного излучения больше длины волны излучения падающего?
4. При наблюдении эффекта Комптона длина волны падающего излучения составляла 10 пм. Может ли рассеянное излучение иметь частоту 5∙10 19 Гц?
5. При наблюдении эффекта Комптона длина волны падающего излучения составляла 10 пм. Может ли рассеянное излучение иметь длину волны 8 пм?
6. 
При наблюдении эффекта
Комптона на свободных электронах импульсы падающего (р) и рассеянного
фотонов (р′) направлены так, как показано на рисунке. Указать
направление движения импульса электрона отдачи.
7. 
При
наблюдении эффекта Комптона на свободных электронах импульсы рассеянного
фотона (р′) и электрона отдачи (ре) направлены так, как
показано на рисунках и . Указать направление импульса р падающего
фотона.
8. 
При наблюдении эффекта
Комптона на свободных электронах импульсы падающего фотона (р) и
электрона отдачи (ре) направлены так, как показано на
рисунке. Указать направление импульса рассеянного фотона.
9. Каков максимальный угол рассеяния фотона в эффекте Комптона.
10. В эффекте Комптона фотон рентгеновского излучения рассеялся на угол 180˚. В каком направлении полетел электрон отдачи?
11. Рентгеновское излучение с длиной волны 70 пм испытывает комптоновское рассеяние на свободных электронах в обратном направлении. Определить длину волны рассеянного излучения.
12. Во сколько раз отличаются комптоновские длины волн при рассеянии рентгеновского излучения на свободных электронах и протонах?
13. 
Определить температуру нагретого
черного тела, излучательная способность которого приведена на графике (рис.
1.73).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.