вопросы и задачи

1. Применение интерференции.
2. Эффект Комптона.
3. Дефект массы. Энергия связи ядра.
4. Тонкая плосковогнутая линза опущена в воду вогнутой поверхностью вниз, так, что пространство под ней заполнено воздухом. Радиус вогнутой поверхности 15 см. Определите фокусное расстояние этой системы. Показатель преломления материала линзы n1 = 1,6; воды n2 = 1,33.
5. Анализатор в 2 раза уменьшает интенсивность света, приходящего к нему от поляризатора. Определить угол между плоскостями поляризатора и анализатора. Потери интенсивности света в анализаторе составляют 10%.
6. На фотоэлемент с катодом из рубидия падают лучи с длиной волны 100 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок (работа выхода равна Дж).
7. Прото ...

1. Применение интерференции.
2. Эффект Комптона.
3. Дефект массы. Энергия связи ядра.
4. Тонкая плосковогнутая линза опущена в воду вогнутой поверхностью вниз, так, что пространство под ней заполнено воздухом. Радиус вогнутой поверхности 15 см. Определите фокусное расстояние этой системы. Показатель преломления материала линзы n1 = 1,6; воды n2 = 1,33.
5. Анализатор в 2 раза уменьшает интенсивность света, приходящего к нему от поляризатора. Определить угол между плоскостями поляризатора и анализатора. Потери интенсивности света в анализаторе составляют 10%.
6. На фотоэлемент с катодом из рубидия падают лучи с длиной волны 100 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок (работа выхода равна Дж).
7. Протон находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной 0,01 пм. Вычислить длину волны излучения при переходе протона с третьего на второй энергетический уровень.
8. Во сколько раз энергия фотона, соответствующая пятой линии серии Лайтнана, больше энергии фотона, соответствующего пятой линии серии Бальмера?
9. Вычислить энергетический эффект реакции
10. Определить число N ядер, распадающихся в течение времени t = 1 мин, в радиоактивном образце массой m = 1 мг, содержащем изотопы кальция Са.

1. Применение интерференции.
2. Эффект Комптона.
3. Дефект массы. Энергия связи ядра.
4. Тонкая плосковогнутая линза опущена в воду вогнутой поверхностью вниз, так, что пространство под ней заполнено воздухом. Радиус вогнутой поверхности 15 см. Определите фокусное расстояние этой системы. Показатель преломления материала линзы n1 = 1,6; воды n2 = 1,33.
5. Анализатор в 2 раза уменьшает интенсивность света, приходящего к нему от поляризатора. Определить угол между плоскостями поляризатора и анализатора. Потери интенсивности света в анализаторе составляют 10%.
6. На фотоэлемент с катодом из рубидия падают лучи с длиной волны 100 нм. Найти наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить фототок (работа выхода равна Дж).
7. Прото н находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной 0,01 пм. Вычислить длину волны излучения при переходе протона с третьего на второй энергетический уровень.
8. Во сколько раз энергия фотона, соответствующая пятой линии серии Лайтнана, больше энергии фотона, соответствующего пятой линии серии Бальмера?
9. Вычислить энергетический эффект реакции
10. Определить число N ядер, распадающихся в течение времени t = 1 мин, в радиоактивном образце массой m = 1 мг, содержащем изотопы кальция Са.

Будучи интерференционной картиной, голограмма содержит информацию весьма особого свойства: это запись не только амплитудных, но и фазовых характеристик волнового фронта, отразившегося от объекта Если теперь объект удалить, а на голограмму направить опорный пучок (т.е. такой же пучок света, как и тот, которым она была записана), то она сформирует волновой фронт, несущий всю ту информацию, которую нес первоначальный волновой фронт. Таким образом, голограмма воссоздает волновые фронты, исходившие от объекта, хотя самого объекта в этом месте уже нет.Эффект Комптона.Эффект Комптона (Комптон-эффект) — упругое рассеяние фотонов на свободных (или слабо связанных с атомами) электронах. Эффект сопровождается изменением частоты фотонов, часть энергии которых после рассеяния передается электронам. Обнаружен американским физиком Артуром Комптоном в 1923 году в экспериментах с рентгеновским излучением. В 1927 Комптон получил за это открытие Нобелевскую премию по физике.В этих опытах получила экспериментальное подтверждение концепция фотонов, предложенная А. Эйнштейном в 1905 г. для объяснения фотоэффекта. Эффект увеличения длины волны рассеянного излучения, названный впоследствии эффектом Комптона, не укладывается в рамки волновой теории, согласно которой длина волны излучения не должна изменяться при рассеянии. Согласно волновой теории, электрон под действием периодического поля световой волны совершает вынужденные колебания на частоте волны и поэтому излучает рассеянные волны той же частоты.Схема Комптона представлена на рисунке. Монохроматическое рентгеновское излучение с длиной волны λ0, исходящее из рентгеновской трубки R, проходит через свинцовые диафрагмы и в виде узкого пучка направляется на рассеивающее вещество-мишень P (графит, алюминий). Излучение, рассеянное под некоторым углом θ, анализируется с помощью спектрографа рентгеновских лучей S, в котором роль дифракционной решетки играет кристалл K, закрепленный на поворотном столике. Опыт показал, что в рассеянном излучении наблюдается увеличение длины волны Δλ, зависящее от угла рассеяния θ:251523518605500λ' – λ0 = (h/mоc)(1 - cos Θ).Объяснение эффекта Комптона на основе квантовых представлений о природе излучения было дано в 1923 году независимо друг от друга А. Комптоном и П. Дебаем. Если принять, что излучение представляет собой поток фотонов, то эффект Комптона есть результат упругого столкновения рентгеновских фотонов со свободными электронами вещества. У легких атомов рассеивающих веществ электроны слабо связаны с ядрами атомов, поэтому их можно считать свободными. В процессе столкновения фотон передает электрону часть своей энергии и импульса в соответствии с законами сохранения.27139902095500По образному выражению М.Борна эффект Комптона - это игра в биллиард фотонами и электронами.Дефект массы. Энергия связи ядра.Нуклоны в ядрах находятся в состояниях, существенно отличающихся от их свободных состояний. За исключением ядра обычного водорода, во всех ядрах имеется не менее двух нуклонов, между которыми существует особое ядерное сильное взаимодействие – притяжение, обеспечивающее устойчивость ядер, несмотря на отталкивание одноименно заряженных протонов. Измерение масс ядер показывает, что масса покой ядра меньше, чем сумма масс покоя составляющих его нуклонов.Из закона сохранения энергии следует, что при образовании ядра должна выделяться такая энергия, которую нужно затратить при расщеплении ядра на составляющие его нуклоны. Энергия связи ядра является разностью между энергией всех свободных нуклонов, составляющих ядро, и их энергией в ядре.Уравнение Эйнштейна в специальной теории относительности связывает энергию и массу покоя частицы: Е=mс2, поэтому при образовании ядра происходит уменьшение его массы: масса ядра меньше, чем сумма масс составляющих его нуклонов. Уменьшение массы ядра при его образовании объясняется выделением энергии связи. Энергия связи ядра определяется величиной той работы, которую нужно совершить, чтобы расщепить ядро на составляющие его нуклоны без придания им кинетической энергии.Дефект масс есть разница в массе между общей массой покоя протонов и нейтронов, находящихся в свободном состоянии, из которых формируется отдельное ядро, и несколько более низкой массой самого этого ядра. Ядерные частицы - протоны и нейтроны - прочно удерживаются внутри ядра, поэтому между ними действуют очень большие силы притяжения, способные противостоять огромным силам отталкивания между одноименно заряженными протонами. Эти особые силы, возникающие на малых расстояниях между нуклонам, называются ядерными силами. Ядерные силы не являются электростатическими (кулоновскими).Изучение ядра показало, что действующие между нуклонами ядерные силы обладают следующими особенностями:а) это силы короткодействующие - проявляющееся на расстояниях порядка 10-15 м и резко убывающие даже при незначительном увеличения расстояния;б) ядерные силы не зависят от того, имеет ли частица (нуклон) заряд - зарядовая независимость ядерных сил. Ядерные силы, действующие между нейтроном и протоном, между двумя нейтронами, между двумя протонами равны. Протон и нейтрон по отношению к ядерным силам одинаковы.Особенно важную характеристику представляет собой энергия связи, приходящаяся на один нуклон. Наибольшей энергией связи на нуклон обладают изотопы с массовым числом около 50. Очевидно, что выигрыш в ядерной энергии удается достичь только в тех случаях, когда в результате превращения средняя энергия связи на нуклон увеличивается.Ядерная энергия может выделяться при слиянии легких ядер (реакция синтеза ядер) или расщеплении тяжелых (деление ядер), поскольку в этих процессах увеличивается средняя энергия связи на нуклон.