#Физика 32

Свободный пион (π_(0)-мезон) с энергией покоя 135 МэВ движется со скоростью V, которая значительно меньше скорости света. В результате его распада образовались два γ-кванта, причём один из них распространяется в направлении движения пиона, а другой – в противоположном направлении. Энергия одного кванта на 10% больше, чем другого. Чему равна скорость пиона до распада?

Образец, содержащий радий, за 1 с испускает 3,7•10^(10) α-частиц. За 1 ч выделяется энергия 100 Дж. Каков средний импульс α-частиц? Масса α-частиц равна 6,7•10^(–27) кг. Энергией отдачи ядер, γ-излучением и релятивистским эффектами пренебречь.

Источник в монохроматическом пучке параллельных лучей за время Δt = 8•10^(–4) с излучает N = 5•10^(14) фотонов. Лучи падают по нормали на площадку S = 0,7 см^2 и создают давление P = 1,5•10^(–5) Па. При этом 40% фотонов отражается, а 60% поглощается. Определите длину волны излучения.

Детектор полностью поглощает падающий на него свет длиной волны λ = 400 нм. Поглощаемая мощность Р = 1,1•10^(-14) Вт. За какое время детектор поглотит N = 4•10^5 фотонов? Ответ округлите до целых.

Электроны, вылетевшие в положительном направлении оси OX с катода фотоэлемента под действием света, попадают в электрическое и магнитное поля (см. рисунок). Какой должна быть напряжённость электрического поля Е, чтобы самые быстрые электроны отклонялись в положительном направлении оси OY? Работа выхода для вещества катода 2,39 эВ, частота света 6,4•10^(14) Гц, индукция магнитного поля 10^(-3) Тл.

Электроны, вылетевшие в положительном направлении оси OX под действием света с катода фотоэлемента, попадают в электрическое и магнитное поля (см. рисунок). Какой должна быть частота падающего света ν, чтобы в момент попадания самых быстрых электронов в область полей действующая на них сила была направлена против оси OY? Работа выхода для вещества катода 2,39 эВ, напряжённость электрического поля 3•10^2 В/м, индукция магнитного поля 10^(−3) Тл.

При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов ΔU = 5В. Какова работа выхода А_(вых), если максимальная энергия ускоренных электронов Ее равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла?

Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из фотокатода, помещённого в сосуд, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем напряжённостью Е = 5·10^4 В/м. До какой скорости электрон разгонится в этом поле, пролетев путь S = 5·10^(-4) м? Релятивистские эффекты и силу тяжести не учитывать.

Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода) в сосуде, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем с напряженностью E = 5•10^4 В/м. Какой должна быть длина пути электрона S в электрическом поле, чтобы он разогнался до скорости, составляющей 10% от скорости света в вакууме? Релятивистские эффекты не учитывать.

Для увеличения яркости изображения слабых источников света используется вакуумный прибор – электронно-оптический преобразователь. В этом приборе фотоны, падающие на катод, выбивают из него фотоэлектроны, которые ускоряются разностью потенциалов ∆U = 15000 В и бомбардируют флуоресцирующий экран, рождающий вспышку света при попадании каждого электрона. Длина волны для падающего на катод света λ1 = 820 нм, а для света, излучаемого экраном, λ2 = 410 нм. Во сколько раз N прибор увеличивает число фотонов, если один фотоэлектрон рождается при падении на катод в среднем k = 10 фотонов? Работу выхода электронов Авых принять равной 1 эВ. Считать, что энергия падающих на экран электронов переходит в энергию света без потерь.

При увеличении в 2 раза частоты света, падающего на поверхность металла, задерживающее напряжение для фотоэлектронов увеличилось в 3 раза. Первоначальная частота падающего света была равна 0,75 • 10^(15) Гц. Какова длина волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта для этого металла?

Работа выхода электрона из металлической пластины А_(вых) = 3,68 • 10^(-19) Дж. Какова максимальная скорость электронов, выбиваемых из пластины светом с частотой v = 7·10^(14) Гц?

При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов ΔU = 5 В. Какова работа выхода А_(вых), если максимальная энергия ускоренных электронов Е_(e) равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла?

Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ_(0) = 290 нм. Фотокатод облучают светом с длиной волны λ = 220 нм. При каком напряжении между анодом и катодом фототок прекращается?

Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ_(0) = 290 нм. При облучении катода светом с длиной волны λ фототок прекращается при запирающем напряжении между анодом и катодом U = 1,9 В. Определите длину волны λ.

Между краями двух хорошо отшлифованных тонких плоских стеклянных пластинок помещена тонкая проволочка; противоположные концы пластинок плотно прижаты друг к другу (см. рисунок). Расстояние от проволочки до линии соприкосновения пластинок равно L=20 см. На верхнюю пластинку нормально к ее поверхности падает монохроматический пучок света длиной волны λ = 600 нм. Определите диаметр проволочки D, если на x =1 см длины клина умещается n =10 интерференционных полос.

На стеклянный клин с малым преломляющим углом α = 0,05 рад падает перпендикулярно его передней грани параллельный пучок монохроматического света. За клином помещена тонкая собирающая линза с оптической силой D = 1 дптр, а за ней – экран, который находится в фокальной плоскости этой линзы. Плоскость линзы перпендикулярна оси падающего на систему пучка. Показатель преломления стекла, из которого изготовлен клин, n = 1,8. На каком расстоянии от главного фокуса линзы пучок соберется на экране?

Спектр наблюдается с помощью дифракционной решетки, имеющей 500 штрихов на миллиметр. При расположении решетки у глаза спектральная линия в спектре первого порядка наблюдается на расстоянии а = 9 см от щели в экране, расстояние от решетки до экрана l = 40 см. Определите длину волны наблюдаемой спектральной линии.

На дифракционную решетку с периодом d = 0,01 мм нормально к поверхности решетки падает параллельный пучок монохроматического света с длиной волны l = 600 нм. За решеткой, параллельно ее плоскости, расположена тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием f = 5 см. Чему равно расстояние между максимумами первого и второго порядков на экране, расположенном в фокальной плоскости линзы

Дифракционная решетка, имеющая 750 штрихов на 1 см, расположена параллельно экрану на расстоянии 1,5 м от него. На решетку перпендикулярно ее плоскости направляют пучок света. Определите длину волны света, если расстояние на экране между вторыми максимумами, расположенными слева и справа от центрального (нулевого), равно 22,5 см. Ответ выразите в микрометрах (мкм) и округлите до десятых. Считать sin α ≈ tg α.