Фізика і астрономія. Рівень стандарту. 11 клас. Сиротюк

Перевір свою компетентність

Контрольні запитання

1. Смугасті спектри молекул складаються з окремих ліній, що в межах однієї смуги близько розміщені одна біля одної. Який висновок із цього факту можна зробити про число можливих енергетичних рівнів молекул? Чи дуже різняться модулі енергій окремих рівнів?

2. Якби світло взаємодіяло з речовиною як хвиля, то не існувало б червоної межі фотоефекту. Доведіть це.

3. Фотон поглинається речовиною. Що стається з масою фотона?

4. Доведіть, що вільний електрон не може поглинути фотон.

5. Чому атоми ізотопів хімічно цілком тотожні один одному?

6. Чому систематизацію хімічних елементів проводять не за масою, а за зарядом ядер?

7. У першому наближенні енергію зв’язку ядра можна вважати пропорційною числу нуклонів у ньому. Чому це так?

8. Альфа-частинку поглинула речовина. Що відбулося з α-частинкою?

9. Чому виникає γ-квант у ядрі атома в процесі його радіоактивного розпаду?

10. З’ясуйте, чому ядра атомів при опроміненні їх нейтронами стають радіоактивними?

11. Чому в ядерних реакторах повільні (теплові) нейтрони більш ефективно захоплюються ядрами Урану, ніж швидкі?

12. Поясніть, чому для здійснення термоядерної реакції найзручніше використати ядра Гідрогену, особливо його важкі ізотопи: дейтерій і тритій.

13. Що відбудеться, коли електрон зіткнеться з протоном?

14. Існують радіоактивні ядра атомів. А чи існують радіоактивні елементарні частинки? Наведіть приклади.

Що я знаю і вмію робити

Я знаю, що таке спектральний аналіз

1. Пояснюючи практичне використання спектрального аналізу, учень сказав: «Щоб визначити склад сплаву, дротину з нього дуже нагрівають струмом і ставлять біля щілини спектроскопа. За результатами аналізу смужки спектра роблять висновки про склад сплаву». У чому помилився учень?

2. На матовому склі спектроскопа наведено спектр гарячого газу у вигляді окремих яскравих тонких ліній. Що змінюватиметься при значному підвищенні густини газу?

Я знаю, як застосовувати рівняння фотоефекту

3. Електрон вилітає із цезію з кінетичною енергією 3,2 · 10-19 Дж, а робота виходу із цезію 2,88 · 10-19 Дж. Яка довжина світлової хвилі, що спричиняє фотоефект?

4. Робота виходу електронів із цинку 5,6 · 10-19 Дж. Чи відбуватиметься фотоефект, якщо на цинк падатимуть світлові промені довжиною хвилі 4,5 · 10-7 м?

5. Червона межа для фотоефекту калію λч = 577 нм, кінетична енергія вирваних фотоелектронів 4,2 · 10-19 Дж. Яка частота світлової хвилі, що спричиняє фотоефект?

6. Робота виходу фотоелектронів зі срібла становить 7,85 · 10-19 Дж. Визначте довжину і частоту хвилі червоної межі фотоефекту для срібла.

Я вмію розв’язувати задачі і пояснювати їхні розв’язки

7. Світло частотою 1015 Гц падає перпендикулярно до плоского дзеркала. Визначте зміну імпульсу фотона при відбиванні.

8. Фотоелектрони, що вириваються з металу червоним світлом частотою 3,9 · 1015 Гц, повністю затримуються напругою 5 В, а фіолетовим світлом частотою 7,6 · 1015 Гц — напругою 20 В. Визначте сталу Планка за цими даними.

Я вмію виконувати досліди

9. Змінюючи температуру нитки електричної лампи, спостерігайте за спектром випромінюваного нею світла.

Необхідне устаткування: спектроскоп, низьковольтна лампочка з ковпачком, джерело струму з ЕРС 4 В, реостат, ключ, з’єднувальні провідники.

Я знаю, як працюють фотоелементи

10. Катод фотоелемента освітлюється монохроматичним випромінюванням. При зворотній напрузі на фотоелементі 1,25 В струм через нього припиняється. Після зміни довжини хвилі випромінювання на 50 % для припинення фотоструму на фотоелемент довелося подати зворотну напругу 4 В. Яка довжина хвилі випромінювання, яким опромінювався катод? Яка червона межа фотоефекту для речовини катода фотоелемента?

Я знаю, що таке радіоактивні перетворення

11. Унаслідок радіоактивного розпаду ядро 23892U перетворилося на ядро 21084Р. Скільки α- і β-розпадів відбулося?

12. Нейтрон розпадається за схемою n → р + е- + ν. Одночасно він відновлюється за схемою р + ν → е+ + n. Якщо ці реакції відбуватимуться послідовно, то отримаємо вихідний нейтрон і, крім того, електрон та позитрон. Чи не суперечить це законам збереження?

Я вмію пояснювати, як проходять ядерні реакції

13. Яку бомбардуючу частинку застосовували в кожній з таких реакцій: 147N + ? → 178O + 11Н, 147N + ? → 158О + γ, 147Ν + ? → 118В + 42Не?

14. Яка мінімальна енергія потрібна для розщеплення ядра Оксигену 178O, якщо маса протона — 1,00728 а. о. м, нейтрона — 1,00867 а. о. м, електрона — 5,48 · 10-4 а. о. м, маса Оксигену — 19,99913 а. о. м?

Я вмію визначати енергетичний вихід ядерних реакцій

15. Визначте енергетичний ефект ядерної реакції: 147N + 42He → 178O + 11H.

16. Визначте енергетичний вихід ядерної реакції: 63Li + 21H → 42He + 42He.

17. Визначте енергетичний вихід ядерної реакції 73Li + 21H → 84Be + 10n. Виділяється чи поглинається енергія? Маси ізотопів: Літію — 7,01601 а. о. м; Дейтерію — 2,01410 а. о. м, Берилію — 8,00531 а. о. м.

Я вмію застосовувати закон радіоактивного розпаду

18. За 8 год початкова кількість радіоактивного ізотопа зменшилась утричі. У скільки разів вона зменшиться за добу?

19. У двох зразках у початковий момент містилась однакова кількість радіоактивних атомів. Період піврозпаду атомів першого зразка дорівнює 10 а другого — 40 хв. Визначте відношення кількості радіоактивних атомів у зразках через 2 год.

20. Радіоактивний препарат має 103 ядер. Яка частка їх залишиться через час, що дорівнює половині періоду піврозпаду?

Я знаю, як застосувати фізичні закони

21. Оцініть густину ядерної речовини.

22. Який закон електродинаміки постулює той факт, що при перетворенні нейтрона на протон виникає саме електрон, що вилітає з ядра як β-частинка?