Билет 2

а). Почему тормозное рентгеновское излучение имеет сплошной спектр, а характеристическое - линейчатый? В чем причина значи­тельного различия оптического и рентгеновского характеристиче­ского спектров атома?     

Причина значи­тельного различия оптического и рентгеновского характеристиче­ского спектров атома:

атомы каждого химического элемента независимо от того, в каких химических соединениях они находятся, обладают своим определенным линейчатым спектром характеристического рентгеновского излучения.   Рентгеновские линейчатые спектры являются индивидуальной характеристикой атома, не изменяющейся при вступлении его в химические соединения. Это указывает на то, что возникновение характеристического рентгеновского излучения связано с процессами, происходящими в глубинных, застроенных электронных оболочках атомов, которые не изменяются при химических реакциях атомов. В этом и заключается отличие от оптических линейчатых спектров, которые существенно различаются для атомов, находящихся в свободном состоянии и в химических соединениях. Как и  оптические спектры, линейчатые рентгеновские спектры состоят из линий, составляющих несколько серий. Однако в отличие от серий  оптических спектров, имеющих множество линий и обнаруживающих большое разнообразие у атомов  разных химических элементов, серии рентгеновских  линейчатых спектров имеют небольшое число линий. Оптические спектры  определяются состоянием внешних, валентных электронов, а рентгеновские характеристические  — внутренних, глубинных, электронов атомов.

б). Что такое собственные значения и собственные функции? Какой смысл они имеют в уравнении Шредингера?

Решение уравнения Шредингера позволяет найти волновую функцию Y(x, y, z, t) частицы, которая описывает микросостояние частицы и ее волновые свойства. В стационарном случае уравнение Шредингера имеет вид

Функции Y, удовлетворяющие уравнению Шредингера при данных U,

называются собственными функциями. Значения Е, при которых

существуют решения уравнения , называются собственными значениями.

Совокупность собственных значений называется их спектром. Если эта

 совокупность образует дискретную последовательность, то говорят,

что спектр энергии дискретный. Если собственные значения образуют

непрерывную последовательность, то спектр - сплошной.

в). Почему луч лазера мощностью 0.5 мВт кажется гораздо ярче,  чем свет от лампы мощностью 100 Вт?

Луч лазера отличается от света  обыкновенной лампы  тем, что все частицы света в  лазере имеют одинаковую энергию и частоту колебаний.

Высокая мощность лазера определяется тем, что длительность импульса мала. Например, если энергия импульса всего 10 дж, то при длительности импульса , его мощность составит 100 кВт.  Время когерентности , что соответствует длине когерентности , что на семь порядков выше, чем для обычных источников света. Строгая монохроматичность  . Большая плотность потока энергии. Очень малое угловое расхождение пучка ( в  раз меньше, чем у традиционных осветительных приборов, например у прожектора). Лазерный луч имеет очень малый радиус малую площадь поперечного сечения. Поэтому плотность потока излучения мощность поперечного сечения.   Во сколько раз поток, попадающий в глаз от лазера больше потока излучения от лампы:

Обозначим 

г). Как и во сколько раз изменится число ядер радиоактивного веще­ства за время, равное трем периодам его полураспада?

2. Медный шарик диаметра d= 1,2 см поместили в откачанный сосуд, температура стенок которого поддерживается близкой к абсолютно­му нулю. Начальная температура шарика Т=300 К. Считая поверх­ность шарика абсолютно черной, найти, через сколько времени его температура уменьшится в 2,0 раза.

3.       Фотон с импульсом р= 1.02 МэВ/с, где с - скорость света, рассеялся на покоившемся свободном электроне, в результате чего импульс фотона стал р'=0.255 МэВ/с. Под каким углом рассеялся фотон?