Эффект Комптона

На рисунке показаны направления падающего фотона , рассеянного фотона и электрона отдачи (e). Угол рассеяния 90°, направление движения электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол . Если импульс падающего фотона P_ф, то импульс рассеянного фотона равен…

1) 2) 3) 4)

Решение: Согласно закону сохранения импульса: (1), где - импульс падающего фотона (), - импульс рассеянного фотона (), - импульс электрона отдачи (после взаимодействия с фотоном). Импульс электрона до взаимодействия с фотоном равен нулю, т.к. он находился в состояние покоя. Проецируем выражение (1) на оси 0x и 0y. 0x: (2) => 0y: (3) => Подставляя выражение (2) в (3), получим Ответ: вариант 1.

Если увеличить в 2 раза объемную плотность световой энергии, то давление света …

1) увеличится в 4 раза

2) останется неизменным

3) увеличится в 2 раза

4) уменьшится в 2 раза

Решение: Согласно квантовой теории давление света, оказываемое на поверхность тела, определяется соотношением: (1), где - коэффициент поглощения,- коэффициент отражения, - объемная плотность энергии излучения, - энергия фотонов, падающих на поверхности тела за 1 . Из выражения (1) видно, что давление пропорционально объемной плотности энергии излучения (~ ). Следовательно, при увеличении одной из них в несколько раз во столько же увеличится и другая. Ответ: вариант 3.

Один и тот же световой поток падает нормально на абсолютно белую и абсолютно черную поверхность. Отношение давления света на первую и вторую поверхности равно …

1) 2) 3) 4)

Решение: Согласно квантовой теории давление света, оказываемое на поверхность тела, определяется соотношением: (1), где - коэффициент поглощения,- коэффициент отражения, - объемная плотность энергии излучения, - энергия фотонов, падающих на поверхности тела за 1 . При падении светового потока на абсолютно белую поверхность происходит полное отражение, т.е. ,и , где - коэффициент пропускания. Из соотношения (1) видно, что при этом давление, оказываемое на белую поверхность . Если световой поток падает на абсолютно черную поверхность, то происходит полное его поглощение, т.е. ,и . Тогда, из соотношения (1) видно, что . Следовательно, Ответ: вариант 4.

На зеркальную пластинку падает поток света. Если число фотонов, падающих на единицу поверхности в единицу времени, увеличить в 2 раза, а зеркальную пластинку заменить черной, то световое давление...

1) увеличится в 2 раза

2) уменьшится в 4 раза

3) уменьшится в 2 раза

4) останется неизменным

Решение: Согласно квантовой теории давление света, оказываемое на поверхность тела, определяется соотношением: (1), где - коэффициент поглощения,- коэффициент отражения, - объемная плотность энергии излучения, - энергия фотонов, падающих на поверхности тела за 1 . = (2), где - число фотонов, падающих на поверхность, (Дж·с) – постоянная Планка, - частота излучения. Из выражения (2) следует, что увеличивая число фотонов увеличиваем энергию , следовательно, увеличиваем и давление , т.е. . При этом если зеркальную пластину заменить на черной, то происходит полное поглощение светового потока поверхностью, т.е. . => Ответ: вариант 2.

На зеркальную пластинку падает поток света. Если число фотонов, падающих на единицу поверхности в единицу времени, уменьшить в 2 раза, а зеркальную пластинку заменить черной, то световое давление...

1) уменьшится в 4 раза

2) увеличится в 2 раза

3) уменьшится в 2 раза

4) останется неизменным

Решение: Согласно квантовой теории давление света, оказываемое на поверхность тела, определяется соотношением: (1), где - коэффициент поглощения,- коэффициент отражения, - объемная плотность энергии излучения, - энергия фотонов, падающих на поверхности тела за 1 . = (2), где - число фотонов, падающих на поверхность, (Дж·с) – постоянная Планка, - частота излучения. Из выражения (2) следует, что уменьшая число фотонов уменьшаем энергию , следовательно, уменьшается и давление света, т.е. . При этом зеркальную пластину заменить на черной, то происходит полное поглощение светового потока поверхностью, т.е. . => Ответ: вариант 4.

РАЗДЕЛ V. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА

Дата добавления: 2014-10-31