Задачы па курсе агульнай фізікі квантавая фізіка




старонка4/6
Дата канвертавання01.05.2016
Памер1.56 Mb.
1   2   3   4   5   6

ІІІ. Фізіка атамаў і малекул



9. Мадэлі атама
    1. Частата ваганняў электрона ў атаме па мадэлі Томсана


Формула Рэзерфорда: дзе

Першы пастулат Бора:

Другі пастулат Бора:

Трэці пастулат Бора:

Радыус арбіты, скорасць і поўная энергія электрона ў вадародападобным іоне:
Прыклад 1. На аснове палажэнняў мадэлі Томсана ацаніць памеры атама.

Дадзена: е = 1,6.10-19Кл, m = 9,1.10-31кг, ? = 550нм

r - ?


Рашэнне. Згодна мадэлі Томсана атам уяўляе сабой раўнамерна зараджаны шар, напружанасць якога Сіла, што дзейнічае на электрон, з’яўляецца квазіпругкай Каэфіцыент квазіпругкасці вызначае ўласную частату ваганняў электрона Такім чынам, адкуль Для аднаэлектроннага атама Z = 1. Частата У выніку атрымліваем, што радыус атама

Лікавае значэнне:



Прыклад 2. Пучок ?-часціц з кінетычнай энергіяй 1МэВ нармальна падае на плацінавую фольгу таўшчынёй 1мкм і рассейваецца пад вуглом 600. Назіранне вядзецца з дапамогай лічыльніка з уваходнай адтулінай плошчай 1см2, якая размешчана на адлегласці 10см ад фольгі. Якая доля рассеяных ?-часціц трапляе ў лічыльнік?

Дадзена: Е = 1МэВ, а = 1мкм, ? = 600, S = 1см2, r = 10см

?N/N - ?


Рашэнне. Выкарыстаем формулу Рэзерфорда Канцэнтраця атамаў Для плаціны маем, што Z = 78, ? = 21,5.103кг/м3, М = 195.10-3кг/моль. Кінетычная энергія ?-часціцы адкуль Цялесны вугал рассейвання, які вызначаецца памерам уваходнай адтуліны лічыльніка, Такім чынам, доля ?-часціц, якія трапляюць у лічыльнік, будзе роўная

Лікавае значэнне:



Прыклад 3. На аснове тэорыі Рэзерфорда–Бора атрымаць выраз, які дазваляе вызначыць радыус электроннай арбіты ў вадародападобным іоне.

Дадзена: e, m, n

rn - ?



Рашэнне. Запішам раўнанне руху электрона вакол ядра З першага пастулату Бора атрымліваем і падстаўляем у раўнанне руху адкуль радыус электроннай арбіты

Прыклад 4. Знайсці патэнцыял іанізацыі вадародападобнага іона літыю Li++.

Дадзена: Z = 3

?i - ?



Рашэнне. Іанізаваць – гэта значыць перавесці электрон у бясконцасць. Энергія іанізацыі Поўная энергія электрона ў атаме Як бачна з апошняй формулы пры n = E = 0, таму ?і = Е1
пры n = 1. Патэнцыял іанізацыі

Лікавае значэнне:


9.1. Згодна тэорыі Томсана радыус атама ?3.10-10м. Знайсці частату ваганняў электроннага асцылятара.

9.2. Вузкі пучок ?-часціц з кінетычнай энергіяй 0,5МэВ і інтэнсіўнасцю 5.105част/с падае нармальна на залатую фольгу. На адлегласці 15см ад участка, што рассейвае ?-часціцы, пад вуглом 600 да напрамку падзення шчыльнасць патоку рассеяных ?-часціц роўная 40част/(см2.с). Вызначыць таўшчыню гэтай залатой фольгі.

9.3. На сярэбраную фольгу нармальна падае вузкі пучок ?-часціц. Калі сярэбраную фольгу замяніць плацінавай той жа масавай таўшчыні, то колькасць ?-часціц, якія рэгіструе лічыльнік у адзінку часу, павялічыцца ў 1,52 раза. Вызначыць парадкавы нумар плаціны, калі вядомы іх масавыя лікі і парадкавы нумар серабра.

9.4. Колькі ?-часціц рассейваецца ў інтэрвале вуглоў паміж 440 і 460, калі на медную фольгу таўшчынёй 5мкм нармальна падае 104 ?-часціц з энергіяй 1Мэв?

9.5. Знайсці лік ?-часціц, рассеянных залатой фольгай за 30мін у інтэрвале вуглоў паміж 590 і 610. Энергія ?-часціц роўная 0,5МэВ, інтэнсіўнасць пучка 5.105част/с, масавая таўшчыня фольгі 1,5мг/см2.

9.6. На якую мінімальную адлегласць можа наблізіцца ?-часціца да ядра атама неону, калі яе скорасць руху роўная 10Мм/с?

9.7. Якой малярнай цеплаёмістасцю, згодна класічнай тэорыі, павінен валодаць газ, які складаецца з атамаў Томсана з адным электронам, калі не ўлічваць вярчэнне атамаў?

9.8. Вызначыць радыус першай бораўскай арбіты электрона ў атаме вадароду.

9.9. Вызначыць скорасць электрона на першай бораўскай арбіце атама вадароду.

9.10. Вызначыць поўную энергію электрона, які знаходзіцца на першай бораўскай арбіце атама вадароду.

9.11. Знайсці энергію, неабходную для іанізацыі вадародападобнага іона літыю Li++.

9.12. Вызначыць імпульс электрона на першай бораўскай арбіце ў атаме вадароду.

9.13. Чаму роўны перыяд абарачэння электрона вакол ядра атама вадароду?

9.14. Знайсці сувязь паміж вуглавой скорасцю электрона на першай бораўскай арбіце атама вадароду і вуглавой скорасцю абарачэння Зямлі вакол Сонца.

9.15. Ацаніць шчыльнасць “атамнага рэчыва” па параметрах атаму вадароду.

9.16. Як зменіцца радыус электроннай арбіты ў атаме вадароду, калі перыяд абарачэння электрона вакол ядра павялічыцца ў 27 разоў?

9.17. Электрон, які знаходзіўся ў асноўным стане атама вадароду, атрымаў энергію роўную 12,1эВ. На які энергетычны ўзровень ён перайшоў?

9.18. У атаме вадароду, які знаходзіўся ў стане спакою, электрон перайшоў з пятага энергетычнага ўзроўня ў асноўны стан. Якую скорасць набыў атам у выніку выпраменьвання фатона?

9.19. Першапачаткова супакоены атам вадароду выпраменьвае фатон, які адпавядае пераходу з трэцяга энергетычнага ўзроўня ў асноўны стан. Чаму роўная энергія аддачы атама?

9.20. Знайсці квантавы лік, які адпавядае ўзбуджанаму стану вадародападобнага іона гелію, калі пры пераходзе ў асноўны стан іон выпраменьвае паслядоўна два фатона з даўжынямі хваль 108,5нм і 30,4нм.


10. Спектр атама вадароду і вадародападобных іонаў

Абагульненная формула Бальмера–Рыдберга , дзе Z – парадкавы нумар элемента, пастаянная Рыдберга.

Энергія выпраменьвання пры электронных пераходах:

Спектр атама вадароду



Прыклад 1. Вызначыць даўжыню хвалі гранічнай лініі серыі Лаймана ў спектры атама вадароду (рыс.3.).

Дадзена: Z = 1, n = ?, k = 1

? - ?


Рашэнне. Запішам формулу Бальмера–Рыдберга . Гранічная лінія серыі адпавядае працэсу рэкамбінацыі, пераходу з ? на k = 1. Для вадароду Z = 1, таму даўжыня хвалі

Лікавае значэнне:



Прыклад 2. Вызначыць энергію, якая адпавядае галаўной лініі серыі Бальмера.

Дадзена: Z = 1, k = 2, n = 3

? - ?


Рашэнне. Энергія адпаведнага электроннага пераходу вызначаецца даўжынёй хвалі (частатой), што выпраменьваецца пры гэтым

Лікавае значэнне:



Прыклад 3. Вадародападобны іон гелію He+ у стане спакою вылучыў фатон, даўжыня хвалі якога адпавядае галаўной лініі серыі Лаймана. Гэты фатон вырваў фотаэлектрон з асноўнага стану атама вадароду, які знаходзіўся ў стане спакою. Знайсці скорасць, якую атрымаў атам вадароду.

Дадзена: Z1 = 2, k1 = 1, n1 = 2, Z2 = 1, k2 = 1, n2 = ?

? - ?


Рашэнне. Згодна закону захавання энергіі дзе энергія фатона, энергія іанізацыі атама вадароду, кінетычная энергія фотаэлектрона. Па формуле Бальмера–Рыдберга вызначаем , З улікам умовы задачы маем: Выражаем кінетычную энергію фотаэлектрона адкуль

Лікавае значэнне:



Прыклад 4. З дапамогай дыфракцыйнай рашоткі, пастаянная якой роўная 1,37мкм, у спектры другога парадку атама вадароду назіраецца бачная лінія пад вуглом 450. Якому пераходу адпаядае гэта спектральная лінія?

Дадзена: Z = 1, d = 1,37мкм, ? = 450, m = 2

k= ? n = ?



Рашэнне. Згодна ўмовы задачы спектральная лінія бачная, а гэта азначае, што яна належыць серыі Бальмера, для якой k = 2. Даўжыню хвалі, якая адпавядае гэтаму пераходу можна знайсці з умовы максімума для дыфракцыйнай рашоткі адкуль З другога боку па формуле Бальмера–Рыдберга . Калі прыраўняць дзве апошніх роўнасці, то атрымаем Такім чынам, нумар верхняга энергетычнага ўзроўня, з якога адбыўся дадзены пераход

Лікавае значэнне: У выніку атрымліваем, што назіралася лінія, якая адпавядае пераходу 4?2.


10.1. Вызначыць межы спектра атама вадароду.

10.2. Вызначыць даўжыню хвалі пятай па парадку спектральнай лініі серыі Брэкета.

10.3. Знайсці рознасць даўжынь хваль гранічных ліній серый Лаймана і Брэкета.

10.4. У колькі разоў адрозніваюцца частоты гранічных ліній серый Бальмера і Хэмфры?

10.5. Вызначыць частату галаўной лініі серыі Пашэна.

10.6. Якая энергія адпавядае кванту выпраменьвання, што ўзнікае пры трэцім па парадку пераходзе ў серыі Пфунда?

10.7. З якога ўзроўня адбыўся пераход электрона ў атаме вадароду, калі пры гэтым у серыі Лаймана ўзнікла спектральная лінія, даўжыня хвалі якой роўная 94,7нм?

10.8. Якая лінія ў спектры вадародападобнага іона літыю адпавядае гранічнай лініі серыі Бальмера?

10.9. У колькі разоў адрозніваюцца даўжыні хваль галаўной лініі серыі Пашэна ў спектры атама вадароду і адпаведнай лініі ў спектры вадародападобнага іона гелію?

10.10. Знайсці частату выпраменьвання, якое адпавядае фатону з найбольшай энергіяй у спектры вадародападобнага іона берылію.

10.11. У выніку ўзбуджэння атама вадароду электрон перайшоў на пяты энергетычны ўзровень. Колькі спектральных ліній і якіх серый можа з’явіцца ў спектры выпраменьвання?

10.12. Вызначыць мінімальную энергію, якую трэба перадаць атаму вадароду, каб у яго спектры з’явіліся ўсе лініі ўсіх серый.

10.13. Знайсці мінімальную скорасць электронаў, пры бамбардыроўцы якімі атамаў вадароду ў яго спектры з’явіцца гранічная лінія серыі Бальмера.

10.14. Ці з’явіцца ў спектры атама вадароду лінія серыі Бальмера, калі на атамы вадароду накіраваць выпраменьванне з даўжынёй хвалі 500нм?

10.15. Знайсці даўжыню хвалі спектральнай лініі, якая з’явіцца ў бачнай вобласці спектра атамаў вадароду, пры бамбардыроўцы іх электронамі з энергіяй 12,14эВ.

10.16. Знайсці даўжыню хвалі галаўной лініі серыі Лаймана, калі вядома, што даўжыня хвалі гранічнай лініі серыі Пашэна роўная 820,6нм.

10.17. Вызначыць пастаянную Рыдберга, калі вядома, што для вадародападобных іонаў гелію рознасць даўжынь хваль галаўных ліній, якія адпавядаюць адпаведным лініям серый Бальмера і Лаймана ў спектры атама вадароду, роўная 133,7нм.

10.18. Знайсці скорасць фотаэлектронаў, якія вырываюцца выпраменьваннем з даўжынёй хвалі 18нм з вадародападобных іонаў гелію, што знаходзяцца ў асноўным стане і не рухаюцца.

10.19. Знайсці даўжыню хвалі галаўной лініі спектральнай серыі вадародападобнага іона гелію, у якой інтэрвал частот паміж крайнімі лініямі роўны 5,18.1015 рад/с.

10.20. Фатон з энергіяй 125,9эВ выбіў электрон з асноўнага стану вадародападобнага іона літыю. Якую кінетычную энергію будзе мець фотаэлектрон воддаль ад ядра атама?


11. Рэнтгенаўскае выпраменьванне

Кароткахвалевая мяжа тармазнога рэнтгенаўскага спектра выпраменьвання вызначаецца з закону захавання энергіі:

Характарыстычнае рэнтгенаўскае выпраменьванне вызначаецца законам Мозлі:

Спектр характарыстычнага рэнтгенаўскага

выпраменьвання

Закон паглынанне рэнгенаўскага выпраменьвання

Прыклад 1. Антыкатод рэнтгенаўскай трубкі бамбардыруецца рэлятывісцкімі электронамі, скорасць якіх 120Мм/с. Вызначыць кароткахвалевую мяжу тармазнога рэнтгенаўскага спектра.

Дадзена: ?=120Мм/с, m = f(?)

?min - ?



Рашэнне. Згодна закону захавання энергіі Для рэлятывісцкага электрона Такім чынам, кароткахвалевая мяжа

Лікавае значэнне:



Прыклад 2. Вызначыць напружанне на рэнтгенаўскай трубцы з медным антыкатодам, пры якім у рэнтгенаўскім спектры з’яўляецца К?-лінія.

Дадзена: Z = 29, ? = 1, k = 1, n = 2

U - ?


Рашэнне. Згодна закону захавання энергіі Даўжыню хвалі К?-лініі вызначае закон Мозлі У выніку атрымліваем, што

Лікавае значэнне:



Прыклад 3. З якога металу выраблены антыкатод рэнтгенаўскай трубкі, калі рознасць частот гранічных ліній K- і L-серыі складае 6,85.1018рад/с?

Дадзена: ?? = 6,85.1018рад/с

Z - ?


Рашэнне. Рознасць частот адпавядае частаце выпраменьвання К?-лініі (рыс.5.). Згодна закону Мозлі дзе k = 1, n = 2. Для К-серыі пастаянная экраніравання ? = 1. Такім чынам, рознасць частот адкуль парадкавы нумар элемента, з якога выраблены антыкатод рэнтгенаўскай трубкі

Лікавае значэнне: Z = 22 адпавядае тытану Ti.



Прыклад 4. Вызначыць таўшчыню слоя палавіннага аслаблення інтэнсіўнасці рэнтгенаўскага выпраменьвання для алюмінію, масавы каэфіцыент паглынання якога для гэтых прамянёў роўны 5,3м2/кг.

Дадзена: ?м = 5,3 м2/кг, ? = 2600кг/м3

d1/2 - ?



Рашэнне. Закон аслаблення інтэнсіўнасці рэнтгенаўскіх прамянёў Масавы каэфіцыент паглынання ?м звязаны з лінейным каэфіцыентам паглынання ? наступнай роўнасцю , дзе ? - шчыльнасць матэрыялу паглынальніка. Згодна ўмовы задачы пры . Такім чынам, адкуль таўшчыня слоя палавіннага паглынання

Лікавае значэнне:


11.1. Вызначыць кароткахвалевую мяжу тармазнога рэнтгенаўскага спектра, калі да рэнтгенаўскай трубкі прыкладзена напружанне 50кВ.

11.2. Вызначыць пастаянную Планка, калі вядома, што пры напружанні на рэнтгенаўскай трубцы 60кВ кароткахвалевая мяжа тармазнога спектра роўная 20,7пм.

11.3. Чаму роўная скорасць электронаў, якія бамбардыруюць антыкатод рэнтгенаўскай трубкі, калі кароткахвалевая мяжа непарыўнага рэнтгенаўскага спектра 1нм?

11.4. Вызначыць энергію фатона, якому адпавядае найменшая даўжыня хвалі тармазнога рэнтгенаўскага выпраменьвання, што зыходзіць з рэнтгенаўскай трубкі, якая працуе пры напружанні 40кВ.

11.5. Імпульс рэнтгенаўскага фатона, якому адпавядае найменшая даўжыня хвалі тармазнога рэнтгенаўскага выпраменьвання, роўны 6,1.10-25Н.с. Вызначыць скорасць электронаў, якія бамбардыруюць антыкатод рэнтгенаўскай трубкі ў дадзеным выпадку.

11.6. Знайсці найбольшую даўжыню хвалі спектральнай лініі ў К-серыі характарыстычнага рэнтгенаўскага выпраменьвання скандыю.

11.7. У характарыстычным рэнтгенаўскім спектры некатарага металу даўжыня хвалі К?-лініі роўная 76пм. Які гэта метал?

11.8. Якое найменшае напружанне трэба падаць на рэнтгенаўскую трубку з вальфрамавым антыкатодам, каб у спектры рэнтгенаўскага выпраменьвання з’явіліся ўсе лініі К-серыі?

11.9. Вызначыць рознасць энергій сувязі К- і L-электронаў алюмінію.

11.10. Даўжыня хвалі К?-лініі ў спектры нікеля адрозніваецца ад кароткахвалевай мяжы рэнтгенаўскага спектра на 10%. Знайсці напружанне на рэнтгенаўскай трубцы.

11.11. У атаме вальфраму электрон перайшоў з М-узроўня на L-узровень. Вызначыць даўжыню хвалі фатона, які пры гэтым выпраменьваецца. Пастаянная экраніравання роўная 5,5.

11.12. Вызначыць рознасць даўжынь хваль паміж К?-лініяй і кароткахвалевай мяжой непарыўнага рэнтгенаўскага спектра, які атрымліваецца пры напружанні 30кВ на рэнтгенаўскай трубцы з малібдэнавым антыкатодам.

11.13. Пры павелічэння напружання на рэнтгенаўскай трубцы ад 20кВ да 40кВ рознасць даўжынь хваль паміж К?-лініяй і кароткахвалевай мяжой непарыўнага рэнтгенаўскага спектра павялічылася ў 1,17 раза. Вызначыць парадкавы нумар элемента антыкатода R-трубкі.

11.14. Вызначыць энергію сувязі К-электрона жалеза, для якога даўжыня хвалі гранічнай лініі L-серыі роўная 582пм.

11.15. Вызначыць энергію сувязі L-электрона нікелю, калі рознасць даўжынь хваль галоўнай і гранічнай ліній К-серыі роўная 41,6пм.

11.16. Знайсці пастаянную рашоткі крышталя, на які падае рэнтгенаўскае выпраменьванне ад R-трубкі, што прауе пры напружанні 50кВ. Найменшы вугал слізгання пры якім назіраецца першы дыфракцыйны максімум роўны 30.

11.17. К?-выпраменьванне жалеза падае на крышталь, пастаянная рашоткі якога роўная 0,3нм. Вызначыць найменшы вугал слізгання пры якім назіраецца другі дыфракцыйны максімум.

11.18. К?-выпраменьванне нікеля праходзіць скрозь жалезны пласт таўшчынёй 2см. Як зменіцца інтэнсіўнасць гэтага выпраменьвання, калі масавы каэфіцыент паглынання жалеза для гэтай даўжыні хвалі роўны 5,5.10-3м2/кг?

11.19. Вызначыць таўшчыню слоя палавіннага паглынання рэнтгенаўскага выпраменьвання для цынку, калі масавы каэфіцыент паглынання цынку для гэтай даўжыні хвалі роўны 5,5.10-2м2/кг.

11.20. Вызначыць кінетычную энергію фотаэлектронаў, якія вырываюцца з К-абалонкі атамаў ванадыю пад уздзеяннем К?-выпраменьвання малібдэну. Гранічная лінія К-серыі ванадыю роўная 187,8пм.


12. Камбінацыйнае рассейванне. Люмінесцэнцыя. Лазеры.

Закон захавання энергіі пры рэкамбінацыйным рассейванні выпраменьвання дзе энергія ўзбуджэння малекулы, уласная частата малекулы.



частата фіялетавага спадарожніка, частата чырвонага спадарожніка.

Закон захавання энергіі пры стоксавай люмінесцэнцыі дзе энергія ўзбуджэння малекулы.

Правіла Стокса:

Энергетычны выхад люмінесцэнцыі

Закон змянення інтэнсіўнасці выпраменьвання пры самастойнай люмінесцэнцыі

Закон змянення інтэнсіўнасці выпраменьвання пры рэкамбінацыйнай люмінесцэнцыі



працягласць жыцця ўзбуджанага стану.

Інверсная заселенасць узроўняў вызначаецца роўнасцю пры і

Закон змяненне інтэнсіўнасці лазернага выпраменьвання дзе каэфіцыент паглынання, А – пастаянная велічыня.

Вугал разыходнасці лазернага пучка вызначаецца стасункам: дзе ? - даўжыня хвалі, D – дыяметр паверхні, якая выпраменьвае.


Прыклад 1. Камбінацыйнае рассейванне святла адбываецца на малекулах Cl2, уласная частата ваганняў якіх роўная 1,06.1011рад/с, пры тэмпературы 300К. Знайсці стасунак інтэнсіўнасцей фіялетавага і чырвонага спадарожнікаў у вагальным спектры гэтага рассейвання.

Дадзена: ?і = 1,06.1011рад/с, Т = 300К

Іфч - ?



Рашэнне. Інтэнсіўнасць выпраменьвання І прама прапарцыйна колькасці малекул N, якія знаходзяцца ва ўзбуджанным стане, і вызначаюцца размеркаваннем Максвэла–Больцмана Стасунак інтэнсіўнасцей

Лікавае значэнне:



Прыклад 2. Знайсці час, за які інтэнсіўнасць самастойнага люмінесцэнтнага выпраменьвання крышталя серністага цынку (ZnS), актываванага серабром (Ag), паменшыцца ўдвая. Працягласць жыцця ўзбуджанага стану роўная 10-5с.

Дадзена: ? = 10-5с

t - ?


Рашэнне. Закон змянне інтэнсіўнасці самастойнага люмінесцэнтнага выпраменьвання вызначаецца роўнасцю дзе працягласць жыцця ўзбуджанага стану. Такім чынам, адкуль

Лікавае значэнне:



Прыклад 3. Выпраменьванне гелій–неонавага лазера ЛГ-56 нармальна падае на дыфракцыйную рашотку з пастаяннай 0,01мм. Знайсці даўжыню хвалі гэтага выпраменьвання, калі вядома, што на адлегласці 2м ад рашоткі шырыня першага дыфракцыйнага максімума роўная 25,2см.

Дадзена: d = 0,01мм, L = 2м, k =1, ?Х = 25,2см

? - ?


Рашэнне. Даўжыню хвалі лазернага выпраменьвання можна знайсці з раўнання дыфракцыйнай рашоткі калі вядомы вугал дыфракцыі. З рыс.6. бачна, што Для першага парадку У выніку атрымліваем адкуль даўжыня хвалі

Лікавае значэнне:



Прыклад 4. На крышталь ёдзістага натрыю (NaI), актываванага таліям (Tl), падае монахраматычнае выпраменьванне ад крыніцы магутнасцю 100Вт. Энергетычны выхад люмінесцэнцыі крышталя роўны 8,1%, даўжыня хвалі выпраменьвання 410нм. Колькі лэмінесцэнтных фатонаў выпраменьвае крышталь за 1мін?

Дадзена: Р = 100Вт, ? = 8,1%, ? - 410нм, t = 1мін

N - ?


Рашэнне. Колькасць фатонаў вызначаецца стасункам поўнай энергіі люмінесцэнтнага выпраменьвання да энергіі аднаго кванта дзе Энергія, якая вызывае люмінесцэнцыю Такім чынам, колькасць фатонаў

Лікавае значэнне:


12.1. Малекулярная сістэма, уласная частата ваганняў малекул якой роўная 2.1014рад/с, рассейвае выпраменьванне з даўжынёй хвалі 410,8нм. Знайсці даўжыню хвалі чырвонага спадарожніка ў спектры камбінацыйнага рассейвання.

12.2. На малекулярнаую сістэму, з уласнай частатой ваганняў малекул 2,5.1014рад/с, падае выпраменьванне з даўжынёй хвалі 407,7нм. Знайсці даўжыню хвалі фіялетавага спадарожніка ў спектры камбінацыйнага рассейвання.

12.3. Знайсці ўласную частату ваганняў малекул, калі вядома, што ў спектры камбінацыйнага рассейвання святла гэтымі малекуламі ўзнікае фіялетавы спдарожнік з даўжынёй хвалі 325нм і чырвоны з даўжынёй хвалі 350нм.

12.4. Пры камбінацыйным рассейванні ўзнікае чырвоны спадарожнік з частатой 4,25.1014рад/с. Вызначыць даўжыню хвалі святла, якое падае на малекулярную сістэму, калі энергія ўзбуджэння малекул роўная 0,13эВ.

12.5. Энергія фатона, які адпавядае фіялетаваму спадарожніку ў спектры камбінацыйнага рассейвання ў 1,05 раза большая за энергію фатона, які адпавядае чырвонаму спадарожніку. Вызначыць уласную частату ваганняў малекул сістэмы, на якую падае выпраменьванне з даўжынёй хвалі 340нм.

12.6. Інтэнсіўнасць выпраменьвання чырвонага спадарожніка ў 15 разоў большая, чым фіялетавага. Вызначыць тэмепературу малекулярнай сістэмы, калі ўласная частата ваганняў малекул роўная 2,15.1014рад/с.

12.7. Вызначыць частату фіялетавага спадарожніка, інтэнсіўнасць якога ў 10 разоў меншая за інтэнсіўнасць чырвонага спадарожніка ў спектры камбінацыйнага рассейвання, пры тэмпературы 500К. Даўжыня хвалі святла, якое падае на дадзеную малекулярную сістэму 350нм.

12.8. Чаму роўная даўжыня хвалі люмінесцэнтнага выпраменьвання, калі энергія фатона, які вызывае люмінесцэнцыю (?0 = 300нм) у 1,15 раза большая за энергію фатона люмінесцэнцыі?

12.9. Вызначыць энергію ўзбуджэння малекулы люмінесцэнтнага рэчыва, калі вядома, што даўжыня хвалі люмінесцэнтнага выпраменьвання ў 1,2 раза большая за даўжыню хвалі выпраменьвання (?0 = 400нм), якое вызывае люмінесцэнцыю.

12.10. Вызначыць пастаянную рэкамбінацыйнага люмінесцэнтнага выпраменьвання ёдзістага натрыю (NaI), калі вядома, што за 10нс інтэнсіўнасць выпраменьвання паменшылася ўдвая. Тэмпература люмінафора пастаянная. Працягласць жыцця ўзбуджанага ўзроўня для дадзенга люмінафора роўная 0,25мкс.

12.11. Вызначыць даўжыню хвалі выпраменьвання, якое вызывае антыстоксаўскую люмінесцэнцыю з частатой 1,5.1015Гц. Энергія ўзбуджэння двухатамных малекул люмінафора адпавядае тэмпературы 2000К.

12.12. Люмінесцэнтнае выпраменьванне з даўжынёй хвалі 450нм ствараецца люмінафорам, вырабленым з крышталя серністага цынку (ZnS), актываванага серабром (Ag). Плошча люмінафора 3см2. Колькі фатонаў выляцела з паверхні люмінафора праз 1с, калі за гэты час інтэнсіўнасць выпраменьвання паменшылася ў 10 разоў? Першапачатковая інтэнсіўнасць была роўная 1,5нВт/см2.

12.13. Люмінафор, энергетычны выхад фоталюмінесцэнцыі якога роўны 50%, за час свячэння выпраменьвае 4нДж энергіі. Вызначыць даўжыню хвалі святла, якое вызывае фоталюмінесцэнцыю, калі для ўзбуджэння люмінафора спатрэбілася 1,25.1010 фатонаў.

12.14. На экране, які знаходзіцца на адлегласці 1м ад гелій–неонавага лазера ЛГ-65, ствараецца дыфракцыйная карціна, шырыня першага максімума якой роўная 10см. Чаму роўная пастаянная дыфракцыйнай рашоткі, калі даўжыня хвалі выпраменьвання лазера 1,15мкм?

12.15. Інверсная заселенасць узроўняў актыўнага элемента цвёрдацельнага лазера пры пакаёвай тэмпературы роўная 70,73. Вызначыць даўжыню хвалі лазернага выпраменьвання.

12.16. Разыходнасць лазера на шкле з неадзімам (ГОС-301) складае 5мрад. Вызначыць дыяметр светлавой пляцоўкі на Месяцы, якая можа ўтварыцца светлавым пучком дадзенага лазера.

12.17. Колькі фатонаў выпраменьвае цвёрдацельны лазер у адным імпульсе, працягласць якога 10нс і сярэдняя магутнасць 5МВт? Даўжыня хвалі лазернага выпраменьвання 530нм.

12.18. Лазер непарыўнага дзеяння на СО2 (ЛГ-43) мае магутнасць выпраменьвання 40Вт, разыходнасць пучка 5мрад і даўжыню хвалі выпраменьвання 10,6мкм. Чаму роўная інтэнсіўнасць такога выпраменьвання?

12.19. Лазер з ККД 0,1% выпраменьвае ў імпульсе 2,5.1019 фатонаў, якім адпавядае даўжыня хвалі 694,3нм. Вызначыць спажываемую лазерам імпульсную магутнасць, калі працягласць імпульса роўная 2мс.

12.20. Інтэнсіўнасць выпраменьвання лазера непарыўнага дзеяння роўная 0,5МВт/см2. Дыяметр лазернага пучка 1мм. Вызначыць час, на працягу якога дадзенае лазернае выпраменьванне расплавіць 10г свінцу, які знаходзіўся пры пакаёвай тэмпературы.


IV. Асновы фізікі цвёрдага цела
13. Энергія Фермі
1   2   3   4   5   6


База данных защищена авторским правом ©shkola.of.by 2016
звярнуцца да адміністрацыі

    Галоўная старонка