Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
Интенсивность пучка , рентгеновских лучей, прошедших сквозь пластинку толщиной х, определяется формулой
/-/*-•“
где /0 — интенсивность пучка, падающего на пластинку, ц [м-1] — линейный коэффициент поглощения. Коэффициент поглощения |х зависит от длины волны рентгеновских лучей и от плотности вещества. Массовый коэффициент поглощения связан с линейным коэффициентом поглощения ц соотношением цм [м2/кг]=ц/р, где р — плотность вещества.
Поглощение рентгеновских лучей различными веществами можно охарактеризовать так называемой «толщиной слоя половинного ослабления», т. е. толщиной слоя х1/2, уменьшающей вдвое интенсивность падающих лучей.
20.1. Найти радиусы гк трех первых боровских электронных орбит в атоме водорода и скорости vk электрона на них.
20.2. Найти кинетическую ИРК, потенциальную Wn и полную W энергии электрона на первой боровской орбите.
20.3. Найти кинетическую энергию IFK электрона, находящегося на л-й орбите атома водорода, для п—\, 2, 3 и оо.
20.4. Найти период Т обращения электрона на первой боровской орбите атома водорода и его угловую скорость со. . 20.5. Найти наименьшую Я^1п и наибольшую Ятах длины волн спектральных линий водорода в видимой области спектра.
. 20.6. Найти наибольшую длину волны в ультрафиолетовой области спектра водорода. Какую наименьшую скорость t»min должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами электронов появилась эта линия?
20.7. Найти потенциал ионизации Ut атома водорода.
20.8. Найти первый потенциал возбуждения t/* атома водорода.
20.9. Какую наименьшую энергию (в электрон-вольтах) должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов появились все
линии всмГ серий спектра водорода? Какую наименьшую скорость t)mln должны иметь эти электроны?
20.10. В каких пределах должна лежать энергия бомбардирующих электронов, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов спектр водорода имел только одну спектральную линию?
20.11. Какую наименьшую энергию (в электрон-вольтах) должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов спектр водорода имел три спектральные линии? Найти длины волн Я этих линий.
20.12. В каких пределах должны лежать длины волн Я монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света наблюдались три спектральные линии?
20.13. На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны Я=486 нм?
20.14. В каких пределах должны лежать длины волн Я монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света радиус орбиты гк электрона увеличился в 9 раз?
20.15. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной атомарным водородом. Постоянная решетки d—b мкм. Какому переходу электрона соответствует спектральная линия, наблюдаемая при помощи этой решетки в спектре пятого порядка под углом ф=41°?
20.16. Найти длину волны де Бройля Я для электрона, движущегося по первой боровской орбите атома водорода.
20.17. Найти радиус rt первой боровской электронной орбиты для однократно ионизованного гелия и скорость их электрона на ней.
20.18. Найти первый потенциал возбуждения Ux: а) однократно ионизованного гелия; б) двукратно ионизованного лития.
20J9i Найти потенциал ионизации Ut: а) однократно ионизованного гелия; б) двукратно ионизованного лития.
20.20. Найти длину волны Я фотона, соответствующего переходу электрона со второй боровсквй орбиты на первую в однократно ионизованном атоме гелия.
20.21. Решить предыдущую задачу для двукратно ионизованного атома лития.
20.22. P-линия натрия излучается в результате такого перехода электрона с одной орбиты атома на другую, при
котором энергия атома уменьшается на Д W=3,37' 10-i* Дж. Найти длину волны Я Ь-линии натрия.
20.23. На рис. 66 изображена схема прибора для определения резонансного потенциала натрия. Трубка содержит пары натрия. Электроды G и А имеют одинаковый потенциал. При какой наименьшей ускоряющей разности потенциалов U между катодом К и сеткой G наблюдается спектральная линия с длиной волны А=589 нм?
20.24. Электрон, пройдя разность- потенциалов U= =4,9 В, сталкивается с атомом ртути и переводит его в первое возбужденное состояние. Какую длину волны к имеет фотон, соответствующий переходу атома ртути в нормальное состояние?
20.25. На рис. 67 изображена установка для наблюдения дифракции рентгеновских лучей. При вращении кристалла С только тот луч будет отражаться на фотографическую пластинку В, длина волны которого удовлетворяет уравнению Вульфа — Брэгга.. При каком наименьшем угле Ф между плоскостью кристалла и пучком рентгеновских лучей были отражены рентгеновские лучи с длиной волны =20 пм? Постоянная решетки кристалла d=303 пм.
