Фотон с дли­ной волны, со­от­вет­ству­ю­щей крас­ной гра­ни­це фо­то­эф­фек­та, вы­би­ва­ет элек­трон из ме­тал­ли­че­ской пла­стин­ки (ка­то­да), по­ме­щен­ной в сосуд, из ко­то­ро­го от­ка­чан воз­дух. Элек­трон раз­го­ня­ет­ся од­но­род­ным элек­три­че­ским полем на­пря­жен­но­стью Е. Про­ле­тев путь он при­об­ре­та­ет ско­рость Ка­ко­ва на­пря­жен­ность элек­три­че­ско­го поля? Ре­ля­ти­вист­ские эф­фек­ты не учи­ты­вать.

Пред­по­ло­жим, что схема ниж­них энер­ге­ти­че­ских уров­ней ато­мов не­ко­е­го эле­мен­та имеет вид, по­ка­зан­ный на ри­сун­ке, и атомы на­хо­дят­ся в со­сто­я­нии с энер­ги­ей Элек­трон, столк­нув­шись с одним из таких по­ко­я­щих­ся ато­мов, в ре­зуль­та­те столк­но­ве­ния по­лу­чил не­ко­то­рую до­пол­ни­тель­ную энер­гию. Им­пульс элек­тро­на после столк­но­ве­ния с ато­мом ока­зал­ся рав­ным Опре­де­ли­те ки­не­ти­че­скую энер­гию элек­тро­на до столк­но­ве­ния. Воз­мож­но­стью ис­пус­ка­ния света ато­мом при столк­но­ве­нии с элек­тро­ном пре­не­бречь. Эф­фек­том от­да­чи пре­не­бречь. Ответ дайте в джо­у­лях, округ­лив до де­ся­тых число, умно­жен­ное на

На ри­сун­ке изоб­ра­же­ны энер­ге­ти­че­ские уров­ни атома и ука­за­ны длины волн фо­то­нов, из­лу­ча­е­мых и по­гло­ща­е­мых при пе­ре­хо­дах с од­но­го уров­ня на дру­гой. Ка­ко­ва длина волны фо­то­нов, из­лу­ча­е­мых при пе­ре­хо­де с уров­ня на уро­вень если ?

Об­ра­зец, со­дер­жа­щий радий, за 1 с ис­пус­ка­ет -ча­стиц. За 1 ч вы­де­ля­ет­ся энер­гия 100 Дж. Каков сред­ний им­пульс -ча­стиц? Масса -ча­сти­цы равна Энер­ги­ей от­да­чи ядер, -из­лу­че­ни­ем и ре­ля­ти­вист­ски­ми эф­фек­та­ми пре­не­бречь.

Ис­точ­ник в мо­но­хро­ма­ти­че­ском пучке па­рал­лель­ных лучей за время из­лу­ча­ет фо­то­нов. Лучи па­да­ют по нор­ма­ли на пло­щад­ку и со­зда­ют дав­ле­ние . При этом фо­то­нов от­ра­жа­ет­ся, а по­гло­ща­ет­ся. Опре­де­ли­те длину волны из­лу­че­ния.

Школь­ник на уроке фи­зи­ки по­лу­чил во­гну­тое по­лу­сфе­ри­че­ское зер­ка­ло ра­ди­у­сом R и ла­зер­ную указ­ку, да­ю­щую узкий па­рал­лель­ный пучок света с дли­ной волны Он пу­стил луч света от указ­ки па­рал­лель­но глав­ной оп­ти­че­ской оси зер­ка­ла на рас­сто­я­нии х от нее (см. рис.). Затем школь­ник так по­до­брал рас­сто­я­ние х, что луч, от­ра­зив­шись от зер­ка­ла один раз, от­кло­нил­ся от оси на мак­си­маль­ный угол и вышел за пре­де­лы зер­ка­ла. Чему при таком от­ра­же­нии равен мо­дуль из­ме­не­ния им­пуль­са каж­до­го фо­то­на ла­зер­но­го луча?

Наше Солн­це те­ря­ет за счет из­лу­че­ния света массу, при­мер­но рав­ную 1, 39  10⁵ мил­ли­ар­дов тонн в год. Най­ди­те сол­неч­ную по­сто­ян­ную для Марса, то есть сред­нюю энер­гию, по­па­да­ю­щую за 1 се­кун­ду на 1м² по­верх­но­сти, пер­пен­ди­ку­ляр­ной на­прав­ле­нию сол­неч­ных лучей, около Марса вне его ат­мо­сфе­ры. Из­вест­но, что сред­ний ра­ди­ус ор­би­ты Марса в 1,52 раза боль­ше сред­не­го ра­ди­у­са ор­би­ты Земли, ко­то­рый со­став­ля­ет около 150 мил­ли­о­нов ки­ло­мет­ров. Ответ вы­ра­зи­те в кВт/м².

Наше Солн­це те­ря­ет за счет из­лу­че­ния света массу, при­мер­но рав­ную 1, 39  10⁵ мил­ли­ар­дов тонн в год. Най­ди­те сол­неч­ную по­сто­ян­ную для Ве­не­ры, то есть сред­нюю энер­гию, по­па­да­ю­щую за 1 се­кун­ду на 1м² по­верх­но­сти, пер­пен­ди­ку­ляр­ной на­прав­ле­нию сол­неч­ных лучей, около Ве­не­ры вне ее ат­мо­сфе­ры. Из­вест­но, что сред­ний ра­ди­ус ор­би­ты Ве­не­ры со­став­ля­ет 0,72 от сред­не­го ра­ди­у­са ор­би­ты Земли, ко­то­рый при­мер­но равен 150 мил­ли­о­нам ки­ло­мет­ров. Ответ вы­ра­зи­те в кВт/м².

То­чеч­ный ис­точ­ник мощ­но­стью Р = 1 мВт из­лу­ча­ет им­пульс­но мо­но­хро­ма­ти­че­ский свет с дли­ной волны = 600 нм рав­но­мер­но во всех на­прав­ле­ни­ях (такой ис­точ­ник на­зы­ва­ет­ся изо­троп­ным). На каком рас­сто­я­нии r от него кон­цен­тра­ция фо­то­нов (то есть число фо­то­нов в еди­ни­це объ­е­ма) равна Объем сфе­ри­че­ско­го слоя ра­ди­у­сом r и тол­щи­ной равен

Со­глас­но ги­по­те­зе де Брой­ля, все ча­сти­цы об­ла­да­ют вол­но­вы­ми свой­ства­ми.

Длина волны для ча­сти­цы мас­сой m, име­ю­щей ско­рость со­став­ля­ет где   — по­сто­ян­ная План­ка. Для того, чтобы можно было при­ме­нять мо­дель иде­аль­но­го газа, сред­нее рас­сто­я­ние l между мо­ле­ку­ла­ми газа долж­но быть, в част­но­сти, го­раз­до боль­ше При какой тем­пе­ра­ту­ре T для инерт­но­го газа гелия если кон­цен­тра­ция его мо­ле­кул равна ?

Масса мо­ле­ку­лы гелия равна

Ме­тал­ли­че­ская пла­сти­на об­лу­ча­ет­ся све­том ча­сто­той Гц. Вы­ле­та­ю­щие из пла­сти­ны фо­то­элек­тро­ны по­па­да­ют в од­но­род­ное элек­три­че­ское поле на­пря­жен­но­стью 130 В/м, при­чем век­тор на­пря­жен­но­сти поля на­прав­лен к пла­сти­не пер­пен­ди­ку­ляр­но ее по­верх­но­сти. Из­ме­ре­ния по­ка­за­ли, что на рас­сто­я­нии 10 см от пла­сти­ны мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов равна 15,9 эВ. Опре­де­ли­те ра­бо­ту вы­хо­да элек­тро­нов из дан­но­го ме­тал­ла.

Уров­ни   энер­гии   элек­тро­на   в   атоме    во­до­ро­да   за­да­ют­ся    фор­му­лой

эВ, где . При пе­ре­хо­де атома из со­сто­я­ния в со­сто­я­ние атом ис­пус­ка­ет фотон. Попав на по­верх­ность фо­то­ка­то­да, этот фотон вы­би­ва­ет фо­то­элек­трон. Ча­сто­та света, со­от­вет­ству­ю­щая крас­ной гра­ни­це фо­то­эф­фек­та для ма­те­ри­а­ла по­верх­но­сти фо­то­ка­то­да, Гц. Чему равен мак­си­маль­но воз­мож­ный им­пульс фо­то­элек­тро­на?

Элек­трон, име­ю­щий им­пульс стал­ки­ва­ет­ся с по­ко­я­щим­ся про­то­ном, об­ра­зуя атом во­до­ро­да в со­сто­я­нии с энер­ги­ей E_n (). В про­цес­се об­ра­зо­ва­ния атома из­лу­ча­ет­ся фотон. Най­ди­те ча­сто­ту этого фо­то­на, пре­не­бре­гая ки­не­ти­че­ской энер­ги­ей атома. Уров­ни энер­гии элек­тро­на в атоме во­до­ро­да за­да­ют­ся фор­му­лой где

Мощ­ность из­лу­че­ния ла­зер­ной указ­ки с дли­ной волны λ  =  600 нм равна P  =  2 мВт. Опре­де­ли­те число фо­то­нов, из­лу­ча­е­мых указ­кой за 1 с.

Мощ­ность из­лу­че­ния ла­зер­ной указ­ки с дли­ной волны λ  =  500 нм равна P  =  1 мВт. Опре­де­ли­те время, за ко­то­рое ла­зер­ная указ­ка из­лу­ча­ет N  =  5·10¹⁵ фо­то­нов.

Число фо­то­нов, из­лу­ча­е­мых ла­зер­ной указ­кой за t  =  5 с, N  =  6·10¹⁶. Длина волны из­лу­че­ния указ­ки равна λ  =  600 нм. Опре­де­ли­те мощ­ность P из­лу­че­ния указ­ки.

Число фо­то­нов, из­лу­ча­е­мых ла­зер­ной указ­кой мощ­но­стью P  =  2 мВт за 1 с, равно 4·10¹⁵. Опре­де­ли­те длину волны λ из­лу­че­ния ла­зер­ной указ­ки.

Дав­ле­ние света от Солн­ца, ко­то­рый па­да­ет пер­пен­ди­ку­ляр­но на аб­со­лют­но чер­ную по­верх­ность, на ор­би­те Земли со­став­ля­ет около p  =  5·10^–6 Па. Оце­ни­те кон­цен­тра­цию n фо­то­нов в сол­неч­ном из­лу­че­нии, счи­тая, что все они имеют длину волны λ  =  500 нм.

Лазер ис­пус­ка­ет све­то­вой им­пульс с энер­ги­ей W  =  3 Дж и дли­тель­но­стью τ = 10 нс. Свет от ла­зе­ра па­да­ет пер­пен­ди­ку­ляр­но на плос­кое зер­ка­ло пло­ща­дью S  =  10 см². Какое сред­нее дав­ле­ние ока­жет свет на зер­ка­ло?

Два по­кры­тых каль­ци­ем элек­тро­да, один из ко­то­рых за­зем­лен, на­хо­дят­ся в ва­ку­у­ме. Один из элек­тро­дов за­зем­лен. К ним под­клю­чен кон­ден­са­тор ем­ко­стью C₁  =  20 000пФ. По­явив­ший­ся в на­ча­ле фо­то­ток при дли­тель­ном осве­ще­нии пре­кра­ща­ет­ся, при этом на кон­ден­са­то­ре воз­ни­ка­ет заряд q  =  2 · 10⁻⁸ Кл. Ра­бо­та вы­хо­да элек­тро­нов из каль­ция A  =  4,42 · 10⁻¹⁹ Дж. Опре­де­ли­те длину волны света, осве­ща­ю­ще­го катод.

Фо­то­ка­тод, по­кры­тый каль­ци­ем, осве­ща­ет­ся све­том с дли­ной волны λ = 300 нм. Ра­бо­та вы­хо­да элек­тро­нов из каль­ция равна А_вых = 4,42·10^–19 Дж. Вы­ле­тев­шие из ка­то­да элек­тро­ны по­па­да­ют в од­но­род­ное маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям ин­дук­ции этого поля и дви­жут­ся по окруж­но­сти с мак­си­маль­ным ра­ди­у­сом R = 4 мм. Каков мо­дуль ин­дук­ции маг­нит­но­го поля В?

Ме­тал­ли­че­ская пла­сти­на об­лу­ча­ет­ся све­том ча­сто­той Ра­бо­та вы­хо­да элек­тро­нов из дан­но­го ме­тал­ла равна 3,7 эВ. Вы­ле­та­ю­щие из пла­сти­ны фо­то­элек­тро­ны по­па­да­ют в од­но­род­ное элек­три­че­ское поле на­пря­жен­но­стью 130 В/м, при­чем век­тор на­пря­жен­но­сти на­прав­лен к пла­сти­не пер­пен­ди­ку­ляр­но ее по­верх­но­сти. Ка­ко­ва мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов на рас­сто­я­нии 10 см от пла­сти­ны?

Газ неон на­хо­дит­ся при тем­пе­ра­ту­ре Т  =  30 К и нор­маль­ном ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии P  =  10⁵ Па. Оце­ни­те, во сколь­ко раз при этих усло­ви­ях от­ли­ча­ют­ся сред­нее рас­сто­я­ние между ато­ма­ми газа и их длина волны де Брой­ля λ.

Чему равна длина волны крас­ной гра­ни­цы фо­то­эф­фек­та для цезия? Ра­бо­та вы­хо­да для цезия A_вых = 0,29 · 10^–18 Дж. Ответ дайте в на­но­мет­рах и округ­ли­те до це­ло­го числа. (По­сто­ян­ную План­ка при­ми­те рав­ной )

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти фо­то­то­ка из ме­тал­ли­че­ской пла­сти­ны от ве­ли­чи­ны за­пи­ра­ю­ще­го на­пря­же­ния. Длина волны фо­то­нов со­став­ля­ет 500 нм. Чему равна мощ­ность па­да­ю­ще­го из­лу­че­ния, если из­вест­но, что каж­дые 50 фо­то­нов, па­да­ю­щих на ме­тал­ли­че­скую пла­стин­ку, при­во­дят к вы­би­ва­нию од­но­го элек­тро­на.

Для меж­пла­нет­ных по­ле­тов в кос­мо­се пред­ла­га­ют ис­поль­зо­вать «сол­неч­ный парус»  — боль­шое зер­ка­ло, рас­по­ло­жен­ное пер­пен­ди­ку­ляр­но сол­неч­ным лучам. При их от­ра­же­нии от этого зер­ка­ла воз­ни­ка­ет сила в на­прав­ле­нии па­да­ю­щих лучей, ко­то­рая может уско­рять кос­ми­че­ский ко­рабль. Оце­ни­те эту силу F при сле­ду­ю­щих пред­по­ло­же­ни­ях: пло­щадь пол­но­стью от­ра­жа­ю­ще­го свет зер­ка­ла равна S = 1000 м², а сол­неч­ная по­сто­ян­ная в месте на­хож­де­ния ко­раб­ля с зер­ка­лом C = 1,5 кВт/м². Сол­неч­ная по­сто­ян­ная  — это энер­гия фо­то­нов, па­да­ю­щих в еди­ни­цу вре­ме­ни на еди­ни­цу пло­ща­ди по­верх­но­сти, пер­пен­ди­ку­ляр­ной лучам света от Солн­ца.

В на­сто­я­щее время в ин­тер­нет-⁠ма­га­зи­не можно при­об­ре­сти ла­зер­ную указ­ку с мощ­но­стью све­то­во­го по­то­ка P  =  10 Вт и дли­ной волны   =  445 нм (синий свет). В ав­то­ном­ном ре­жи­ме (от ак­ку­му­ля­то­ров) этот лазер может ра­бо­тать до двух часов. Какую ско­рость V при­об­ре­тет такая указ­ка мас­сой m  =  160 г в ва­ку­у­ме, в не­ве­со­мо­сти, вдали от дру­гих тел, после не­пре­рыв­но­го из­лу­че­ния в те­че­ние вре­ме­ни t  =  10 мин.?

То­чеч­ный ис­точ­ник мо­но­хро­ма­ти­че­ско­го света мощ­но­стью 200 Вт на­хо­дит­ся на рас­сто­я­нии 5 м от пла­стин­ки пло­ща­дью 10 мм², на ко­то­рую еже­се­кунд­но па­да­ют фо­то­нов. Най­ди­те длину волны из­лу­ча­е­мо­го света. Ис­точ­ник рас­пре­де­ля­ет свет во все сто­ро­ны. Пло­щадь сферы

Мо­но­хро­ма­ти­че­ский свет с дли­ной волны λ па­да­ет пер­пен­ди­ку­ляр­но на пла­сти­ну пло­ща­дью рас­сто­я­ние до ко­то­рой 6 м. Чему равна мощ­ность ис­точ­ни­ка, если еже­се­кунд­но па­да­ет фо­то­нов? Пло­щадь сферы рас­счи­ты­ва­ет­ся по фор­му­ле

Лазер с дли­ной волны рас­тап­ли­ва­ет лед мас­сой 1 кг, а затем и на­гре­ва­ет воду до На­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра льда Лазер ис­пус­ка­ет фо­то­нов в се­кун­ду. Сколь­ко вре­ме­ни не­об­хо­ди­мо для этого про­цес­са?

На пла­сти­ну па­да­ет тон­кий пучок света и ока­зы­ва­ет на нее дав­ле­ние кон­цен­тра­ция фо­то­нов 80% фо­то­нов по­гло­ща­ют­ся, осталь­ные про­ле­та­ют на­сквозь. Найти ча­сто­ту света.

Одним из экс­пе­ри­мен­тов по про­вер­ке спра­вед­ли­во­сти утвер­жде­ния о том, что ча­сти­цы могут про­яв­лять как кор­пус­ку­ляр­ные, так и вол­но­вые свой­ства (кор­пус­ку­ляр­но-⁠вол­но­вой ду­а­лизм), яв­ля­ет­ся на­блю­де­ние ди­фрак­ции элек­тро­нов на кри­стал­лах. Рас­смот­рим опыт, в ко­то­ром пучок элек­тро­нов с опре­де­лен­ной энер­ги­ей E, по­лу­чен­ной при про­хож­де­нии уско­ря­ю­щей их раз­но­сти по­тен­ци­а­лов U  =  1 кВ, па­да­ет пер­пен­ди­ку­ляр­но на лист гра­фе­на с пе­ри­о­дом ре­шет­ки a₀  =  0,246 нм. Под каким углом к ис­ход­но­му пучку будет на­блю­дать­ся ди­фрак­ци­он­ный мак­си­мум пер­во­го по­ряд­ка? Гра­фен яв­ля­ет­ся дву­мер­ным (плос­ким) кри­стал­лом.

Одним из экс­пе­ри­мен­тов по про­вер­ке спра­вед­ли­во­сти утвер­жде­ния о том, что ча­сти­цы могут про­яв­лять как кор­пус­ку­ляр­ные, так и вол­но­вые свой­ства (кор­пус­ку­ляр­но-⁠вол­но­вой ду­а­лизм), яв­ля­ет­ся на­блю­де­ние ди­фрак­ции элек­тро­нов на кри­стал­лах. Рас­смот­рим опыт, в ко­то­ром пучок элек­тро­нов с опре­де­лен­ной энер­ги­ей E, по­лу­чен­ной при про­хож­де­нии уско­ря­ю­щей их раз­но­сти по­тен­ци­а­лов U  =  2 кВ, па­да­ет пер­пен­ди­ку­ляр­но на лист гра­фе­на с пе­ри­о­дом ре­шет­ки a₀  =  0,246 нм. Под каким углом к ис­ход­но­му пучку будет на­блю­дать­ся ди­фрак­ци­он­ный мак­си­мум вто­ро­го по­ряд­ка? Гра­фен яв­ля­ет­ся дву­мер­ным (плос­ким) кри­стал­лом.

Порог чув­стви­тель­но­сти че­ло­ве­че­ско­го глаза к свету со­став­ля­ет при­мер­но 5 фо­то­нов в се­кун­ду при длине волны λ = 600 нм. Сол­неч­ная по­сто­ян­ная для при­мер­но кру­го­вой ор­би­ты Земли ра­ди­у­сом R_З  =  150 мил­ли­о­нов ки­ло­мет­ров равна С_З  =  1,36 кВт/м². Оце­ни­те, с ка­ко­го мак­си­маль­но­го рас­сто­я­ния R че­ло­век еще смо­жет уви­деть Солн­це своим гла­зом, если диа­метр D его зрач­ка может до­сти­гать 8 мм? Ответ дайте в све­то­вых годах. Счи­тай­те, что зна­че­ние С от­но­сит­ся к той же длине волны λ, а пол­ная мощ­ность све­то­вой энер­гии Солн­ца не за­ви­сит от рас­сто­я­ния до него.

Справ­ка: сол­неч­ная по­сто­ян­ная  — ве­ли­чи­на, чис­лен­но рав­ная сум­мар­ной мощ­но­сти сол­неч­но­го из­лу­че­ния, па­да­ю­ще­го на уча­сток по­верх­но­сти пло­ща­дью 1 квад­рат­ный метр пер­пен­ди­ку­ляр­но этому участ­ку. Све­то­вой год  — рас­сто­я­ние, ко­то­рое про­хо­дит свет в ва­ку­у­ме за один зем­ной год.

Лед мас­сой 200 г при тем­пе­ра­ту­ре 0 °С об­лу­ча­ют ла­зе­ром с дли­ной из­лу­ча­е­мой волны 600 нм в те­че­ние 1 ч. До какой тем­пе­ра­ту­ры на­гре­ет­ся вода, об­ра­зо­вав­ша­я­ся при плав­ле­нии льда, если лазер из­лу­ча­ет 10²⁰ фо­то­нов за 1 c, и все они по­гло­ща­ют­ся водой?

Из­лу­че­ни­ем ла­зе­ра с дли­ной волны 3,3 · 10⁻⁷ м за время 2,5 · 10⁴ с был рас­плав­лен лед мас­сой 1 кг, взя­тый при тем­пе­ра­ту­ре 0 °C, и по­лу­чен­ная вода была на­гре­та на 100 °C. Сколь­ко фо­то­нов из­лу­ча­ет лазер за 1 с? Счи­тать, что 50% из­лу­че­ния по­гло­ща­ет­ся ве­ще­ством.

Элек­тро­маг­нит­ное из­лу­че­ние с дли­ной волны 3,3 · 10⁻⁷ м ис­поль­зу­ет­ся для на­гре­ва­ния воды. Какую массу воды можно на­греть за 70 с на 10 °С, если ис­точ­ник из­лу­ча­ет 2 · 10²⁰ фо­то­нов за 1 с? Счи­тать, что из­лу­че­ние пол­но­стью по­гло­ща­ет­ся водой, а теп­ло­вых по­терь в окру­жа­ю­щую среду нет.

На иде­аль­ное зер­ка­ло пер­пен­ди­ку­ляр­но ему па­да­ют лучи мо­но­хро­ма­ти­че­ско­го света. При их от­ра­же­нии воз­ни­ка­ет сила дав­ле­ния F, дей­ству­ю­щая на зер­ка­ло. Найти F, если мощ­ность па­да­ю­ще­го света Р  =  300 кВт.

Лазер ис­пус­ка­ет све­то­вой им­пульс с энер­ги­ей W  =  12 Дж. Свет от ла­зе­ра па­да­ет пер­пен­ди­ку­ляр­но на плос­кое зер­ка­ло пло­ща­дью S  =  10 см². Опре­де­ли­те дли­тель­ность им­пуль­са τ, если сред­нее дав­ле­ние света на зер­ка­ло равно p  =  1 кПа.

На плос­кую цин­ко­вую пла­стин­ку (A_вых  =  3,75 эВ) па­да­ет элек­тро­маг­нит­ное из­лу­че­ние с дли­ной волны 0,3 мкм. Ка­ко­ва на­пря­жен­ность за­дер­жи­ва­ю­ще­го од­но­род­но­го элек­три­че­ско­го поля, век­тор на­пря­жен­но­сти ко­то­ро­го пер­пен­ди­ку­ля­рен пла­сти­не, если фо­то­элек­трон может уда­лить­ся от по­верх­но­сти пла­стин­ки на мак­си­маль­ное рас­сто­я­ние d  =  2,5 мм?

Пре­па­рат ак­тив­но­стью 2,4 · 10¹¹ ча­стиц в се­кун­ду по­ме­щен в же­лез­ный кон­тей­нер. За 1,5 часа тем­пе­ра­ту­ра кон­тей­не­ра по­вы­си­лась на 16 °C. Из­вест­но, что дан­ный пре­па­рат ис­пус­ка­ет α-ча­сти­цы энер­ги­ей 5,3 МэВ, при­чем энер­гия всех α-ча­стиц пол­но­стью пе­ре­хо­дит во внут­рен­нюю энер­гию кон­тей­не­ра. Най­ди­те массу кон­тей­не­ра. Теп­ло­ем­ко­стью пре­па­ра­та и теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой пре­не­бречь.

Лазер ис­пус­ка­ет све­то­вые им­пуль­сы с энер­ги­ей 0,1 Дж. Ча­сто­та по­вто­ре­ния им­пуль­сов 10 Гц. Через охла­жда­ю­щую си­сте­му ла­зе­ра про­ка­чи­ва­ет­ся вода мас­сой 8,5 кг, ко­то­рая в те­че­ние часа на­гре­лась на 10 °C. Най­ди­те КПД ла­зе­ра, если он опре­де­ля­ет­ся как от­но­ше­ние из­лу­ча­е­мой энер­гии к по­треб­ля­е­мой им.

В ре­зуль­та­те син­те­за об­ра­зу­ет­ся гелий и про­тон. В ре­зуль­та­те дан­ной ре­ак­ции вы­де­ля­ет­ся 18,3 МэВ энер­гии. Масса ядра гелия равна 4 мас­сам про­то­на. Какую ки­не­ти­че­скую энер­гию уно­сит про­тон, если сум­мар­ный им­пульс ис­ход­ных ча­стиц равен нулю, а их ки­не­ти­че­ская энер­гия пре­не­бре­жи­мо мала по срав­не­нию с вы­де­лив­шей­ся?

Ме­тал­ли­че­ская пла­сти­на об­лу­ча­ет­ся све­том ча­сто­той Ра­бо­та вы­хо­да элек­тро­нов из дан­но­го ме­тал­ла равна 3,7 эВ. Вы­ле­та­ю­щие из пла­сти­ны фо­то­элек­тро­ны по­па­да­ют в од­но­род­ное элек­три­че­ское поле на­пря­жен­но­стью 130 В/м, при­чем век­тор на­пря­жен­но­сти на­прав­лен к пла­сти­не пер­пен­ди­ку­ляр­но ее по­верх­но­сти. Ка­ко­ва мак­си­маль­ная ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов на рас­сто­я­нии 10 см от пла­сти­ны?

Лазер ис­пус­ка­ет све­то­вой им­пульс с энер­ги­ей W  =  12 Дж. Свет от ла­зе­ра па­да­ет пер­пен­ди­ку­ляр­но на плос­кое зер­ка­ло пло­ща­дью S  =  10 см². Вспыш­ка ла­зе­ра длит­ся 80 нс. Опре­де­ли­те сред­нее дав­ле­ние света на зер­ка­ло.