Квантово-оптические явления

1. Работа выхода электрона из металла равна 2,4 эВ. Какова кинетическая энергия электрона «выбитого» из металла фотоном с энергией 6 эВ?

а) 8,4 эВ;                 б) 14,4 эВ;               в) 2,5 эВ;              г) 3,6 эВ.

 

2. Какое из нижеприведенных утверждений о явлении внешнего фотоэффекта (для данного электрода) справедливо?

а) Работа выхода зависит от длины волны падающего излучения.

б) Скорость вылетающих электронов зависит от интенсивности падающего света.

в) Увеличение длины волны падающего излучения приводит к увеличению скорости вылетающих фотоэлектронов.

г) Максимальная скорость вылетающих фотоэлектронов, зависит только от работы выхода с поверхности катода.

д) Увеличение частоты падающего излучения, приводит к увеличению скорости фотоэлектронов.

 

3. «Красная граница» для данного фотоэлемента, соответствует длине волны зеленого цвета. Как измениться скорость вылетающих фотоэлектронов при увеличении интенсивности излучения в четыре раза и замене излучения на частоту, соответствующей красному цвету?

а) Увеличится в четыре раза.  в) Увеличится в два раза.

б) Не изменится.                  г) Уменьшится в два раза. д) Фотоэффект не возникает.

 

4. Энергия падающего на металл фотона в четыре раза больше работы выхода. Во сколько раз кинетическая энергия фотоэлектронов отличается от работы выхода?

а) В 4 раза больше.          в) В 3 раза больше.

б) В 4 раза меньше.         г) В 3 раза меньше.                д) В 2 раза больше.

 

5. Фотоэффект наблюдают, освещая поверхность металла светом фиксированной частоты. При этом задерживающая разность потенциалов равна U. После изменения частоты света задерживающая разность потенциалов увеличилась на D U = 1,2 В. На сколько изменилась частота падающего света?

а) 1,8·10¹⁴ Гц;         б) 2,9·10¹⁴ Гц;           в) 6,1·10¹⁴ Гц;          г) 1,9·10¹⁵ Гц

 

6. В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,4×10^-19  Дж и стали освещать ее светом частоты 6×10¹⁴ Гц. Затем частоту уменьшили в 2 раза, одновременно увеличив в 1,5 раза число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с,

а) увеличилось в 1,5 раза;                      в) уменьшилось в 2 раза;

б) стало равным нулю;                           г) уменьшилось более чем в 2 раза.

7. На рис. изображены зависимости скорости фотоэлектронов от частоты падающего света при фотоэффекте. Определите, какая из зависимостей является верной.

а) 1;                б) 2;                в) 3;             г) 4.

 

 

8. Работа выхода электрона с поверхности цезия равна А_вых = 2 эВ. На катод падает зеленый свет с длиной волны l = 500 нм. При этом максимальная скорость вылета электронов из цезия V_max равна

1)2×10⁵ м/с            2) 4×10⁵ м/с     3) 6×10⁵ м/с          4) 8×10⁵ м/с            5) 10×10⁵ м/с

 

9. Определите задерживающую разность потенциалов для фотоэлектронов, вырываемых с поверхности калия (работа выхода А = 2 эВ) при его освещении светом с частотой 9×10^-14 Гц. 

1) 0,3 В         2) 1,2 В                3) 1,7В             4) 2,1 В                 5) 4,0 В

 

10. Какой из перечисленных величин пропорциональна энергия фотона?

a) времени излучения;                в) частоте излучения;

б) скорости;                                  г) амплитуде.

 

11. Как изменится импульс фотона, если его длину волны увеличить в 4 раза?

а) увеличится в 2 раза;          в) увеличится в 4 раза;

б) уменьшится в 2 раза;   г) уменьшится в 4 раза;         д) не изменится.

 

12. Как изменится энергия фотона, если его длину волны увеличить в 4 раза?

а) увеличится в 2 раза;         в) увеличится в 4 раза;

б) уменьшится в 2 раза;        г) уменьшится в 4 раза;         д) не изменится.

 

 

Физика атома

 

1) В опыте Резерфорда большая часть a-частиц свободно проходит через фольгу, практически не отклоняясь от прямолинейных траекторий, потому что:

а) ядро атома имеет положительный заряд;

б) электроны имеют отрицательный заряд;

в) ядро атома имеет малые (по сравнению с атомом) размеры.

г) a-частицы имеют большую (по сравнению с ядрами атомов) массу.

 

2) В опыте по рассеянию a-частиц на металлической фольге, по мнению Резерфорда, a-частица не могла отклонится на большие углы из-за взаимодействия с электроном, так как он

а) имеет отрицательный заряд          в) имеет массу много меньше a-частицы

б) мал по размерам                            г) имеет массу много больше a-частицы

 

3) На рисунке изображены схемы четырех атомов, соответствующие модели атома Резерфорда. Черными точками обозначены электроны.  Какая схема соответствует атому  ?

 

4) Излучение света атомом происходит когда …

а) атом находится в возбужденном состоянии;

б) атом переходит из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией;

в) атом переходит из состояния с меньшей энергией в состояние с большей энергией;

г) атом находится в стационарном состоянии;

д) атом двигается.

 

5) Укажите все неверные утверждения относительно атома:

а) энергия атома может принимать любые значения;

б) находясь в стационарных состояниях, атом не излучает;

в) масса атома много больше массы его ядра;

г) при переходе атома из возбужденного состояния в основное атом излучает фотон;

д) при поглощении фотона энергия атома увеличивается.

 

6) Энергия фотона, поглощаемого атомом при переходе из основного состояния с энергией Е₀ в возбужденное состояние с энергией Е₁, равна:

а) Е₁ – Е₀;        б) ;      в) ;       г) Е₁ + Е₀.

 

7) Согласно постулатам Бора, частота электромагнитного излучения, возникающего при переходе атома из возбужденного состояния с энергией Е₁ в основное состояние с энергией Е₀, вычисляется по формуле (с – скорость света, h – постоянная Планка):

а) Е₁ – Е₀;    б) ;       в) ;         г) ;       д)

8) На рисунках А, Б, В приведены спектры излучения паров стронция, неизвестного образца и кальция. Можно утверждать, что в образце

а) не содержится ни стронция, ни кальция;

б) содержится кальций, но нет стронция;

в) содержатся и стронций, и кальций;

г) содержится стронций, но нет кальция.

 

9) Энергия ионизации атома кислорода равна 14 эВ. Найдите максимальную длину волны света, который может вызвать ионизацию атома кислорода.

1) 3,4 нм                2) 8,8 нм          3) 34 нм              4) 88 нм

 

10) При переходе электронов в атомах водорода с четвертой стационарной орбиты на вторую излучаются фотоны с энергией W = 4×10^-19 Дж. Длина волны, соответствующая этой линии в спектре излучения водорода равна

1) 300 нм            2) 400 нм              3) 500 нм             4) 600 нм               5) 700 нм

      

11) Энергия электрона, двигающегося в атоме по стационарной орбите, представляет собой

а) кинетическую энергию этого электрона

б) потенциальную энергию взаимодействия электрона с ядром

в) сумму потенциальной и кинетической энергии электрона

г) разность потенциальной и кинетической энергии электрона

 

12) В теории Бора атома водорода радиус n-ой круговой орбиты электрона выражается через радиус первой орбиты формулой . Определите, как изменится кинетическая энергия электрона при переходе со второй орбиты на первую

1) увеличится в 4 раза            3) уменьшиться в 4 раза

2) увеличится в 2 раза            4) уменьшится в 2 раза

 

13) Покоящийся атом массой m, излучая квант света с длиной волны λ, приобретает импульс, равный по модулю

1) mc                  2) hλ                     3) h/λ                       4) mc²

 

14) Если в основном состоянии  энергия электрона в атоме водорода равна -13,6 эВ, то квант электромагнитной энергии величиной 10,2 эВ выделяется при переходе в основное состояние с орбиты номер

1) 1            2) 2            3) 3              4) 4              5)

 

15) Гипотеза Луи де Бройля заключается в том, что

a) атом может находиться в особых стационарных состояниях, в которых он не излучает и не поглощает энергию;

б) каждый микрообъект обладает как волновыми, так и корпускулярными свойствами;

в) излучение света атомами происходит не непрерывно, а отдельными порциями – квантами;

г) атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной электронной оболочки;

д) внутри ядра находятся нейтральные микрочастицы.

 

16) Какие опыты подтверждают наличие у микрочастицы волновых свойств?

а) дифракция электронов;      в) интерференция света;

б) дифракция света;                г) фотоэффект.

 

 

Ядерная физика

1. Ядро бора  состоит из

а) 5 электронов и 11 нейтронов;      б) 5 протонов и 6 нейтронов;

в) 5 протонов и 11 нейтронов;         г) 11 протонов и 6 электронов.

 

2. Притяжение между нуклонами в атомном ядре осуществляется посредством:

а) гравитационного взаимодействия;                  в) слабого взаимодействия;

б) электромагнитного взаимодействия;              г) сильного взаимодействия.

 

3. Укажите неверное утверждение об атомном ядре:

а) Изотопы – это ядра с одинаковым числом протонов, но различным числом нейтронов.

б) Нуклоны в ядре удерживаются посредством сильного взаимодействия.

в) Ядро состоит из протонов и нейтронов.

г) Энергия связи ядра равна работе, которую нужно совершить, чтобы полностью расщепить ядро на составляющие его нуклоны.

д) Масса ядра всегда больше массы образующих его нуклонов.

 

4. Ядерные силы действуют между частицами

1) имеющими отрицательный заряд

2) имеющими положительный заряд

3) имеющими разноименные заряды

4) не зависят от электрического заряда взаимодействующих частиц

 

5. Закон радиоактивного распада описывается формулой, где N – число оставшихся радиоактивных атомов, N₀ – их начальное количество, t – текущее время, а Т – период полураспада:

N=N₀×2^-t/T       2) N=N₀×2^t/T   3) N=N₀×e^-t/T       4) N=N₀×e^t/T

 

6. Разделить радиоактивные излучения на три вида можно…

1) двигая радиоактивные изотопы с большой скоростью

2) нагревая источник радиоактивного излучения

3) пропуская излучение через магнитное поле

4) пропуская излучение через вещество, находящееся в критическом состоянии

 

7. Период полураспада ядер атомов радия  составляет 1620 лет. Это означает, что в образце, содержащем большое число атомов радия,

1) за 1620 лет атомный номер каждого атома радия уменьшится вдвое;

2) одно ядро радия распадается каждые 1620 лет;

3) половина изначально имевшихся ядер радия распадается за 1620 лет;

4) все изначально имевшиеся ядра радия распадутся через 3240 лет.

 

8. Какая доля от большого количества радиоактивных атомов остается нераспавшейся через интервал времени, равный двум периодам полураспада?

а) 25%;           б) 50%;           в) 75%;             г) 0%.

 

9. Ядро  испытывает b-распад, при этом образуется элемент Х. Этот элемент можно обозначить как

а) ;                    б) ;                 в) ;              г) .

 

10. Радиоактивный свинец , испытав один a-распад и два b-распада, превратился в изотоп

1) висмута ;      б) полония ;      в) свинца ;           г) таллия

 

11. В результате серии радиоактивных распадов уран  превращается в свинец . Какое количество a- и b-распадов он испытывает при этом?

1) 8 a и 6 b;              2) 6 a и 8 b;         3) 10 a и 5 b;         4) 5 a и 10 b.

 

12. Какие из двух нижеприведенных ядерных реакции возможны?

1) ; 2) .

а) и 1, и 2;             2) ни 1, ни 2;           в) только 1;        г) только 2.

 

13. В какой из перечисленных реакций происходит термоядерный синтез?

1)                      3)

2)      4)

 

14. В реакции деления урана  выделяется N нейтронов. Определите число N.

а) 4;                   б) 2;                   в) 1;                    г) 3.

 

15. Какая частица возникает в результате реакции ?

1) протон 2) нейтрон     3) электрон        4) a-частица

 

16. Газоразрядный счетчик Гейгера-Мюллера служит для регистрации

1) только α-излучения                        3) только γ-излучения

2) только β-излучения                        4) всех видов ионизирующих излучений

 

17. В атомных электростанциях выделение тепловой энергии происходит за счет

1) b -распада        3) Термоядерной реакции синтеза

2) a-распада         4) Цепной ядерной реакции деления

                                                    

18. В недрах звезд протекают реакции

1) цепные реакции деления              3) a-распада

2) термоядерного синтеза                 4) b -распада

 

19. Почему в ядерных реакторах, работающих на уране, используют замедлители нейтронов?

а) Потому что нейтроны, обладающие большой скоростью, способны вызвать разрушение реактора.

б) Потому что вероятность захвата медленных нейтронов ядрами урана намного больше, чем быстрых.

в) Потому что нейтроны, обладающие большой скоростью распадаются сами.

г) Потому что нейтроны, обладающие большой скоростью, превращаются в протоны.

 

20. Нейтроны проникают в атомные ядра лучше, чем протоны и a-частицы. Объясните это явление.

а) Нейтроны не обладают положительным зарядом, как протоны и a-частицы.

б) Ядерные силы, действующие на нейтроны, много больше ядерных сил, действующих на протоны и a-частицы.

в) Кинетическая энергия нейтронов всегда много больше кинетической энергии протонов и a-частиц.

г) В свободном состоянии нейтрон достаточно быстро распадается на протон, электрон и антинейтрино.

 

21. Масса покоя ядра гелия Не равна т = 6,64×10^-27 кг. Энергия связи ядра гелия равна

1) 9×10^-9Дж       2) 7×10^-10Дж   3) 6×10^-11Дж  4) 5×10^-12Дж      5) 3×10^-13Дж