Квантові властивості світла

Поясніть, чому зоря, що для неозброєного ока має вигляд однієї, під час спостереження в телескоп може розділитися на дві близько розташовані зорі, тобто виявитися подвійною зоряною системою.

Відповідь. Роздільна сила людського ока становить приблизно 1. Роздільна сила телескопа пропорційна діаметру об’єктива, а діаметр об’єктива телескопа набагато більший за діаметр зіниці.

З якою кутовою швидкістю має рухатися небесне світило, щоб завжди перебувати в полі зору нерухомо встановленого телескопа, спрямованого в точку небесної сфери, що лежить на небесному екваторі?

Відповідь. Рух має відбуватися зі швидкістю обертання небесної сфери на екваторі, тобто ω = 2π : T = 6,28 : 86400 = 7,2 • 10-5 рад/с.

Яке збільшення слід застосувати в шкільному телескопі для того, щоб Марс під час протистояння мав в окулярі телескопа такий самий кутовий діаметр, як Місяць для неозброєного ока? Кутовий діаметр Марса 20".

Максимум випромінювання в спектрі зорі Сиріус припадає на довжину хвилі λmax = 280,0 нм. Визначити температуру поверхні цієї зорі.

Розв’язання: Згідно з законом Віна, λmax = 0,0029/Т. Звідси Т = 0,0029/λmax. Підставимо в цей вираз значення λmax у метрах (один нанометр = 10-9м), отримаємо: Т = 0,0029/280,0 10-9 = 0,0104 106 К. Відповідь: 10400 К.

Чи відбудеться фотоефект у разі опромінення цинкової пластинки ультрафіолетовим світлом довжиною хвилі 200 нм? Яку максимальну швидкість можуть мати фотоелектрони при цьому? Робота виходу електрона для цинку дорівнює 4,24 еВ.

Металева пластинка освітлюється світлом з довжиною хвилі 420 нм. Робота виходу електронів з поверхні пластинки дорівнює 2 еВ. Визначте затримуючу різницю потенціалів, за якої припиниться фотострум.

Потік монохроматичного світла λ = 5 · 10-7 м падає нормально на плоску дзеркальну поверхню й тисне на неї із силою 10-8 Н. Визначте кількість фотонів, які щосекунди падають на цю поверхню.

Розрахуйте енергію зв'язку ядра атома Дейтерію. Відповідь наведіть в електрон-вольтах. Використайте необхідні довідкові дані з таблиць мас ізотопів.

Деяка маса радіоактивного Радію містить 25 · 106 атомів. Скільки атомів розпадеться за добу, якщо період піврозпаду Радію — 1602 роки?

Обчисліть енергетичний вихід ядерної реакції. Для наближених обчислень можна використати відносні атомні маси елементів.

Потужність атомної установки підводного човна дорівнює 14.7 МВт. Ядерним пальним являється уран 235. Визначте запас пального, необхідного для плавання човна протягом 30 діб, якщо за поділу одного ядра урану виділиться 200 МеВ енергії.