Фотон с длиной волны $\lambda_{i}$ рассеялся на движущемся свободном электроне. В результате электрон остановился, а фотон с длиной волны $\lambda_{0}$ отклонился от направления движения первоначального фотона на угол $\theta = 60^{ \circ}$. Рассеянный фотон испытал новое рассеяние на другом неподвижном свободном электроне. В результате последнего рассеяния фотон с длиной волны $\lambda_{f} = 1,25 \cdot 10^{-10} м$ отклонился от направления движения фотона с длиной волны $\lambda_{0}$ опять на угол $\theta = 60^{ \circ}$.
Определите длину волны де Бройля электрона, взаимодействовавшего с исходным фотоном. Известны следующие величины: постоянная Планка $h=6,6 \cdot 10^{-34} Дж \cdot с$, масса покоя электрона $m=9,1 \cdot 10^{-31} кг$, скорость света $c=3,0 \cdot 10^{8} м/с$.
Подробнее
Спектр излучения атомарного водорода состоит из нескольких серий. Серия Лаймана возникает при переходах в основное (низшее) энергетическое состояние. Длины волн этой серии равны 121.6 нм; 102.6 нм; 97.25 нм; 94.98 нм. Разряженный водород находится в газоразрядной трубке, в которой между катодом и анодом создана разность потенциалов 13.0 В. Катод трубки подогрет и способен испускать электроны вследствие термоэмиссии. Определите все длины волн в спектре испускания трубки.
Подробнее
Докажите, что свободный электрон не может поглотить фотон.
Подробнее
Дымное облако состоит из черных сферических частиц радиусом $r = 1,2 мкм$. Концентрация частиц в облаке $n = 4,0 \cdot 10^{9} м^{-3}$. Оцените глубину проникновения света в облако. (Облако освещается снаружи.)
Подробнее
Рассмотрите свойства идеального кристалла с кубической решеткой, образованного одинаковыми атомами массой $m$. Потенциальная энергия взаимодействия двух атомов зависит от расстояния между их центрами $r$ по закону $U(r) = \frac{a}{r^{12}} - \frac{b}{r^{6}}$, где $a,b$ - некоторые положительные константы. Выразите через параметры $a,b,m$ следующие характеристики кристалла:
а) плотность $\rho$ б) удельную теплоту сублимации (перехода из кристаллического в газообразное состояние) $\lambda$; в) модуль Юнга кристалла $E$; г) предел прочности на разрыв (максимальное механическое напряжение, который может выдержать кристалл без разрушения) - $\sigma_{пр}$; д) максимальное относительное удлинение кристалла до его разрушения $\epsilon_{пр}$; е) линейный коэффициент термического расширения кристалла $\alpha$. (Сила взаимодействия двух тел связана с потенциальной энергией соотношением $F = - U_{r}^{ \prime}$, где $U_{r}^{ \prime}$ - производная энергии по $r$ . При расчете всех характеристик можно учитывать взаимодействие атома только с его ближайшими соседями. Рекомендуем использовать приближенную формулу, справедливую при малых величинах $x: (1+x)^{ \alpha} \approx 1 + \alpha x + \frac{ \alpha ( \alpha - 1)}{2} x^2$, в которой вы можете использовать столько членов, сколько требуется в конкретной ситуации. Увеличение размеров тела при нагревании описывается формулой $l = l_{0}(1 + \alpha \Delta T)$, где $\alpha$ - линейный коэффициент термического расширения).
Подробнее
Изотропный точечный источник света S, полная энергетическая световая мощность которого равна $I$, расположен в фокусе собирающей линзы радиуса $r$. Фокусное расстояние линзы равно $F$. Пренебрегая поглощением и дисперсией света, найдите величину и направление силы светового давления на линзу.
Подробнее
С поверхности бесконечной пластины с начальной скоростью $\vec{V}_{0}$, направленной перпендикулярно пластине, вылетает электрон. Определите, на какое максимальное расстояние от пластины удалится электрон, если
а) над пластиной создано однородное электрическое поле, напряженности $\vec{E}$, направленной перпендикулярно пластине;
б) над пластиной создано однородное магнитное поле, индукции $\vec{B}$, направленной параллельно пластине;
в) над пластиной созданы однородное электрическое поле, напряженности $\vec{E}$, направленной перпендикулярно пластине, и однородное магнитное поле, индукции $\vec{B}$, направленной параллельно пластине.
Подробнее
Гамма-излучением называется электромагнитное излучение при переходах атомных ядер из возбужденных в более низкие энергетические состояния, $\gamma$-квант испускается движущимся со скорость $v_{0} = 63,2 м/с$ ядром атома олова $^{119} Sn$ под углом $\alpha = 60^{ \circ}$ к направлению его движения с энергией, равной энергии перехода ядра из возбужденного в основное состояние (рис.). Найти энергию $\gamma$ - кванта. Энергия покоя ядра олова $W_{0} = m_{я}c^{2} = 113 ГэВ (1 ГэВ = 10^{3} МэВ = 10^{6} КэВ = 10^{6} эВ)$.
Подробнее
Масса тела, движущегося с определенной скоростью, увеличилась на 20%. Во сколько раз при этом уменьшилась его длина?
Подробнее
Доказать, что энергия частицы $W$ и модуль ее импульса $p$ связаны соотношением $W^{2} - p^{2}c^{2} = m_{0}^{2} c^{4}$, где $c$ - скорость света, $m_{0}$ - масса покоя частицы.
Подробнее
Космический корабль движется со скоростью $v = \frac{ \sqrt{3}}{2} c$ к звезде $\alpha$ - Центавра, расположенной на расстоянии 4-х, световых лет от Земли. Сколько времени займет этот межзвездный полет и сколько времени пройдет на Земле до возвращения участников полета на Землю? В обратном направлении корабль движется с той же скоростью и у звезды $\alpha$ - Центавра долго не задерживается.
Подробнее
Во сколько раз увеличится масса движущегося электрона по сравнению с массой покоя, если электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов, приобрел кинетическую энергию $W_{k} =0,76 МэВ$?
Подробнее
Определить скорость электрона, разогнанного из состояния покоя электрическим полем с ускоряющей разностью потенциалов $|u| = 10^{6} В$.
Подробнее
Электрон обладает кинетической энергией $W_{k} = 2 МэВ$. Определить модуль импульса электрона.
Подробнее
Рентгеновское тормозное излучение возникает при бомбардировке быстрыми электронами металлического антикатода рентгеновской трубки. Определить длину волны коротковолновой границы спектра тормозного излучения, если скорость электронов составляет 40% от скорости света
Подробнее
