Оптика: основні формули і приклади розв’язування задач, страница 5

539. Максимальна спектральна світність   (r_l,T)_max абсолютно чорного тіла рівна 4,16 . 10¹¹Вт/м². На яку довжину хвилі  l_max вона приходиться?

540. Потужність випромінювання кулі радіусом R = 10 см при деякій постійній температурі Т дорівнює 1 кВт. Знайти цю температуру, вважаючи кулю  сірим тілом з коефіцієнтом чорноти, рівним 0,25.

541. Червона границя фотоефекту для цинку  l_о = 310 нм. Визначити максимальну кінетичну енергію Т_max  фотоелектронів у  електрон-вольтах, якщо на цинк падає світло з довжиною хвилі  l = 200 нм.

542. Фотоелемент освітлюється світлом з довжиною хвилі 400 нм. Фотоелектрони, які вириваються з поверхні металу, повністю затримуються різницею потенціалів 1,5 В. Визначити роботу виходу електронів з металу фотокатода і червону границю фотоефекту.

543. Червона границя фотоефекту для якогось металу дорівнює 500 нм. Визначити: 1) роботу виходу електронів з цього металу;  2) максимальну швидкість електронів, які вириваються з цього металу світлом з довжиною хвилі 400 нм.

544. На фотоелемент  з катодом з літію падає світло з довжиною хвилі l = 200 нм. Знайти   найменше значення затримуючої різниці потенціалів U_з, яку необхідно прикласти до фотоелемента, щоб припинити фотострум.

545. При фотоефекті з платинової поверхні величина затримуючого потенціалу виявилась рівною 0,8 В. Знайти: 1) довжину хвилі вжитого опромінювання; 2) максимальну довжину хвилі, при якій ще можливий фотоефект.

546. Для припинення фотоефекту, викликаного опроміненням ультрафіолетовим світлом платинової пластинки, потрібно прикласти затримуючу різницю потенціалів U_з1 = 3,7 В. Якщо платинову пластинку замінити іншою пластинкою, то затримуючу різницю потенціалів прийдеться збільшити до 6 В. Знайти роботу виходу електрона.

547. Яка частина енергії фотона витрачається на роботу виривання електрона, якщо червона границя фотоефекту 400 нм і кінетична енергія електрона 2еВ?

548. Чи буде спостерігатись фотоефект,  якщо на поверхню срібла направити ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі              l = 300 нм?

549. Яка максимальна швидкість фотоелектронів, які вилітають з срібла при освітленні його променями з довжиною хвилі 280 нм?

550. Електрони, які вибиваються світлом при фотоефекті, повністю затримуються зворотнім потенціалом 4 В. Червона границя фотоефекту 0,6 мкм. Визначити частоту падаючого світла.

551. Якого світлового тиску зазнає дзеркальна поверхня площею 1 м², якщо за одну секунду на неї падає 2 . 10¹⁸ фотонів з довжиною хвилі   l = 4,1 . 10^-7 м?

552. Паралельний пучок світла з довжиною хвилі  l = 500 нм падає нормально на зачорнену поверхню, створюючи тиск Р = 10 мкПа. Визначити число фотонів, які падають на поверхню площею 1 м² за час 1 с.

553. Тиск  Р монохроматичного світла ( l = 600 нм) на чорну поверхню, розташовану перпендикулярно падаючим променям, дорівнює 0,1 мкПа. Визначити концентрацію n фотонів в пучку.

554. На дзеркальну поверхню площею S = 5 см² за час  t = 3 хв нормально падає монохроматичне світло, енергія якого 9 Дж.

Визначити світловий тиск на поверхню.

555. Визначити коефіцієнт відбиття  r поверхні, якщо при енергетичній освітленості Е = 120 Вт/м²  тиск Р світла виявився рівним 0,5 мкПа.

556. Густина потоку світлової енергії біля поверхні Землі рівна 0,14 Вт/см².   Визначити величину світлового тиску, обумовленого цим потоком енергії, якщо коефіцієнт відбиття рівний 0,6.

557.   Визначити довжину хвилі монохроматичного світла при нормальному падінні його на дзеркальну поверхню площею 1 м², якщо кожної секунди падає 5 . 10¹⁸ фотонів і тиск світла дорівнює    10^-8  Н/м².

558. Визначити енергетичну освітленість (густину потоку енергії )Е_е дзеркальної поверхні, якщо тиск Р, створений випромінюванням, дорівнює 40 мкПа. Випромінювання падає нормально до поверхні.

559. Світло з довжиною хвилі  l = 600 нм нормально падає на дзеркальну поверхню і чинить на неї тиск  Р = 4 мкПа. Визначити число N фотонів, падаючих за час t = 10 с на площу S = 1 мм² цієї поверхні.

560. На відстані r = 5 м від точкового монохроматичного (l = 0,5 мкм) ізотропного джерела світла розташована поверхня  S = 8 мм² перпендикулярно падаючому пучку. Визначити число фотонів, падаючих на поверхню в одну секунду. Потужність випромінювання 100 Вт.

561. Внаслідку розсіяння фотона з довжиною  хвилі 2 нм на вільному електроні комптонівське зміщення виявилось рівним 1,2 нм. Знайти кут розсіяння.

562.  Знайти відношення максимального комптонівського змінення довжини хвилі при розсіянні фотонів на вільних електронах і протонах.

563. Фотон з енергією 1,2 МеВ був розсіяний в результаті ефекта Комптона на кут  90^о. Знайти енергію розсіяного фотона.

564. Визначити довжину хвилі рентгенівського випромінювання, якщо при комптонівському розсіянні цього випромінювання під кутом 60^о довжина хвилі розсіяного випромінювання виявилась рівною 57 нм.

565. Фотон з енергією 0,25 МеВ розсіявся під кутом 120^о на вільному електроні, який початково перебував у спокої. Визначити кінетичну енергію електрона віддачі.

566. Рентгенівські промені з довжиною хвилі  l _о = 0,708 А^о зазнають комптонівського розсіяння на парафіні. Знайти довжину хвилі рентгенівських променів, розсіяних у напрямках: 1) p/2, 2) p.

567. Рентгенівські промені з довжиною хвилі  l_о = 0,2 А^о зазнають комптонівського розсіяння під кутом 90^о. Знайти змінення довжини хвилі рентгенівських променів при розсіюванні.

568. Внаслідок ефекту Комптона фотон при співударянні з електроном був розсіяний на кут 90^о. Енергія розсіяного фотона рівна 0,4 МеВ. Визначити енергію фотона до розсіювання.

569. Фотон з енергією 1,5 МеВ був розсіяний внаслідок ефекту Комптона на кут 90^о. Знайти довжину хвилі розсіяного фотона.

570. Рентгенівські промені з довжиною хвилі  0,5 А^о зазнають комптонівського розсіювання під кутом 60^о. Знайти енергію електрона віддачі.