Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

А.В. Закарлюка

ФИЗИКА

КВАНТОВООПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ.

ФИЗИКА АТОМА

(07)

ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

(08)

ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

(09)

СБОРНИК ЗАДАЧ

Учебно-методическое пособие

Красноярск 2021

УДК

ББК

З–18

Закарлюка А.В.

З–18 Физика. Квантовооптические явления. Сборник задач. Механика / А.В. Закарлюка. – Красноярск Сиб. Федер. Ун-т, 2019. – с.

Сборник содержит ?307(359)? задач по общему курсу физики, разделы оптика и ….. . Предлагается использовать сборник для составления тестов по решению задач с использованием электронных ресурсов или без использования электронных ресурсов для организации практических занятий. Задачи распределены на пять уровней сложности. Задачи отредактированы таким образом, чтобы в ответе получалось вполне определенное число, что упрощает процесс проверки.

Для преподавателей и студентов ВУЗов.

(1) 1.1. Закон Вина. Формула Планка

Количественное распределение задач по параграфам и по уровню сложности

В таблице приводится распределение задач по параграфам и по уровням сложности. Первая цифра соответствует количеству задач, вторая цифра (в скобках) соответствует количеству ответов, поскольку одна задача с двумя или тремя ответами может быть использована дважды, трижды – в задачах данного сборника и в ЭОК дается только один вопрос, следовательно, ответ может быть только один.

№№	Название параграфа	Уровень сложности
07	Квантовооптические явления. Физика атома	1	2	3	4	5
01	Законы теплового излучения	7(8)	8(9)	12(16)	1	2(3)
01.01	Закон Стефана-Больцмана	3	8(9)	6(7)	1	2(3)
01.02	Закон Вина. Формула Планка	4(5)	0	6(9)	0	0
		30(37)
02	Фотоэлектрический эффект	2(3)	0	4(6)	4(5)	0
02.01		2(3)	0	4(6)	4(5)	0
		10(14)
03	Давление света. Фотоны	5(10)	3	1	3	0
03.01		5(10)	3	1	3	0
03.02
03.03
		12(17)
04	Эффект Комптона	2(3)	1	1(2)	7(13)	0
04.01		2(3)	1	1(2)	7(13)	0
04.02
		11(19)
05	Атом водорода и водородоподобные атомы	8(16)	8(11)	4(11)	3	0
05.01		8(16)	8(11)	4(11)	3	0
05.02
		23(42)
06	Рентгеновское излучение	5	5(6)	0	0	0
06.01		5	5(6)	0	0	0
06.02
		10(11)

34. Законы теплового излучения

Формулы

ЗАДАЧИ

Основные формулы

Закон Стефана – Больцмана

М_e=T⁴

здесь M_e – энергетическая светимость черного тела; Т – термодинамическая температура;  – постоянная Стефана – Больцмана [=5,67*10^-8 Вт/(м²*К⁴)].

Энергетическая светимость серого тела

М_e=εT⁴

здесь ε – коэффициент теплового излучения (степень черноты) серого тела.

Закон смещения Вина

λ_m=b/T,

здесь λ_m – длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения; b–постоянная закона смещения Вина (b=2,9010^-3 м*К).

Формула Планка

здесь M_λ,T , M_,T – спектральные плотности энергетической светимости черного тела; λ – длина волны;  – круговая частота; с– скорость света в вакууме; k – постоянная Больцмана; Т – термодинамическая температура; h –постоянная Планка; ħ=h/(2π) – постоянная Планка, деленная на 2π*.

Зависимость максимальной спектральной плотности энергетической светимости от температуры

(M_λ,T)_max=CT⁵,

здесь С – постоянная [С=1,30∙10^-5 Вт/м³∙K⁵)].

ЗАДАЧИ

(1) 1.1. Закон Вина. Формула Планка