Атомная и ядерная физика - примеры решения задач формулы

ЗАКОНЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Пример 1. Исследование спектра излучения Солнца показывает, что максимум спектральной плотности энергетической светимости соответствует длине волны λ=500 нм Принимая Солнце за черное тело, определить
1) энергетическую светимость Me Солнца;
2) поток энергии Ф_е, излучаемый Солнцем; 3) массу т электромагнитных волн (всех длин), излучаемых Солнцем за 1 с.
Пример 2. Длина волны λ_m , на которую приходится максимум энергии в спектре излучения черного тела, равна 0,58 мкм. Определить максимальную спектральную плотность энергетической светимости (M_λ_,T)_max , рассчитанную на интервал длин волн ∆λ=1нм, вблизи λ_m.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

Пример 1. Определить максимальную скорость v_max фотоэлектронов, вырываемых с поверхности серебра: 1) ультрафиолетовым излучением с длиной волны λ₁ =0,155 мкм; 2) γ-излучением с длиной волны λ₂=2,47 пм.
Пример 2 Определить красную границу λ₀ фотоэффекта для цезия, если при облучении его поверхности фиолетовым светом длиной волны λ=400 нм максимальная скорость v_max фотоэлектронов равна 0,65 Мм/с.
ДАВЛЕНИЕ СВЕТА. ФОТОНЫ.

Пример 1. Пучок монохроматического света с длиной волны λ = 663 нм падает нормально на зеркальную плоскую поверхность Поток энергии Ф_е=0,6 Вт. Определить силу F давления, испытываемую этой поверхностью, а также число N фотонов, падающих на нее за время t=5 с
Пример 2. Параллельный пучок света длиной волны λ=500 нм падает нормально на зачерненную поверхность, производя давление p=10 мкПа. Определить: 1) концентрацию п фотонов в пучке, 2) число n₁ фотонов, падающих на поверхность площадью 1 м² за время 1 с.
ЭФФЕКТ КОМПТОНА.

Пример 1 В результате эффекта Комптона фотон при соударении с электроном был рассеян на угол θ=90°. Энергия ε' рассеянного фотона равна 0,4 МэВ. Определить энергию ε фотона до рассеяния.
Пример 2. Фотон с энергией ε =0,75 МэВ рассеялся на свободном электроне под углом θ=60°. Принимая, что кинетическая энергия и импульс электрона до соударения с фотоном были пренебрежимо малы, определить: 1) энергию ε' рассеянного фотона; 2) кинетическую энергию Т электрона отдачи; 3) направление его движения.
ATOM ВОДОРОДА ПО ТЕОРИИ БОРА

Пример1 Вычислить радиус первой орбиты атома водорода (Боровский радиус) и скорость электрона на этой орбите.
Пример 2 Определить энергию ε фотона, соответствующего второй линии в первой инфракрасной серии (серии Пашена) атома водорода.
Задачник по физике с примерами решений задач
РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Пример 1. Определить длину волны λ_Kα и энергию ε_Kα фотона K_α-линии рентгеновского спектра, излучаемого вольфрамом при бомбардировке его быстрыми электронами.
Пример 2. Определить напряжение U, под которым работает рентгеновская трубка, если коротковолновая граница λ_min в спектре тормозного рентгеновского излучения оказалась равной 15,5 пм.
СТРОЕНИЕ АТОМНЫХ ЯДЕР
Пример 1. Водород обогащен дейтерием. Определить массовые доли w₁ протия и w₂ дейтерия, если относительная атомная масса а_r такого водорода оказалась равной 1,122.
Пример 2. Определить отношение сечений s₁/s₂ ядер висмута ²⁰⁹₈₃Bi и алюминия ²⁷₁₃А1.
Пример 3. Ядро нептуния ²³⁴₉₃ Np захватило электрон из K-оболочки атома (K-захват) и испустило α-частицу. Ядро какого элемента получилось в результате этих превращений?
РАДИОАКТИВНОСТЬ
Пример 1. Определить начальную активность А₀ радиоактивного магния ²⁷ Mg массой m=0,2 мкг, а также активность А по истечении времени t=1 ч. Предполагается, что все атомы изотопа радиоактивны.
Пример 2. При определении периода полураспада T_1/2 короткоживущего радиоактивного изотопа использован счетчик импульсов. За время ∆t = 1 мин в начале наблюдения (t=0) было насчитано ∆n₁=250 импульсов, а по истечении времени t=1 ч—∆n₂=92 импульса. Определить постоянную радиоактивного распада λ и период полураспада T_1/2 изотопа.
ЭЛЕМЕНТЫ ДОЗИМЕТРИИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Пример 1. Вычислить толщину слоя половинного ослабления x_1/2 параллельного пучка γ-излучения для воды, если линейный коэффициент ослабления m = 0,047 см^-1.
Пример 2. Точечный радиоактивный источник ⁶⁰Со находится в центре свинцового сферического контейнера с толщиной стенок x =1см и наружным радиусом R=20 см. Определить максимальную активность A_mах источника, который можно хранить в контейнере, если допустимая плотность потока I_допγ-фотонов выходе из контейнера равна 8*10⁶ с^-1м^-2. Принять, что при каждом акте распада ядра ⁶⁰Со испускается п=2 γ-фотона, средняя энергия которых (ε)=1,25 МэВ.

Пример 3. Космическое излучение на уровне моря на экваторе образует в воздухе объемом V=1см³ в среднем N=24 пары ионов за время t₁=10с. Определить экспозиционную дозу X, получаемую человеком за время t₂ = 1 год.

Атомная и ядерная физика - примеры решения задач, формулы