| № |
Условие |
Решение
|
Наличие |
| 4-039 |
Газообразный литий, содержащий N = 3,0·10^16 атомов, находится при температуре T = 1500 К. При этом мощность испускания резонансной линии L = 670,8 нм (2P->2S) равна P = 0,25 Вт. Найти среднее время жизни атома лития в состоянии резонансного возбуждения.
|
под заказ |
нет |
| 4-040 |
Система атомов со своим излучением находится в термодинамическом равновесии при температуре Т. Пусть переходу между двумя энергетическими уровнями атомов, Е1 и Е2, со статистическими весами g1 и g2 соответствует частота ю и коэффициенты Эйнштейна А21, B21 и В12. Имея в виду, что при равновесии системы числа прямых и обратных переходов (E1±E2) в единицу времени одинаковы, найти выражение для спектральной плотности энергии теплового излучения: а) с учетом индуцированного испускания; определить та |
под заказ |
нет |
| 4-041 |
Атомарный водород находится в термодинамическом равновесии со своим излучением. Вычислить: а) отношение вероятностей индуцированного и спонтанного излучений атомов с уровня 2P при температуре T = 3000 К; б) температуру, при которой эти вероятности одинаковы.
|
под заказ |
нет |
| 4-042 |
Через газ, находящийся при температуре T, проходит пучок света с частотой w, равной резонансной частоте перехода атомов газа (hw>>kT). Показать с учетом индуцированного излучения, что коэффициент поглощения газа ... где k0 - коэффициент поглощения при T = 0 К.
|
под заказ |
нет |
| 4-043 |
При каких условиях возможно усиление электромагнитного излучения, проходящего через вещество? Найти отношение заселенности уровней 1D2 и 1P1 (ED>EP) атомов газа, при котором пучок моноэнергетического излучения с частотой, равной частоте перехода между этими уровнями, будет проходить через газ не ослабляясь.
|
под заказ |
нет |
| 4-044 |
Пусть в квантовой системе (рис. 4.3) производится "накачка" на уровень 2, причем обратный переход возможен только через уровень 1. Показать, что в этом случае усиление света с частотой w21 возможно при условии g1A10>g2A21, где gj и g2-статистические веса уровней 1 и 2, A10 и A21-коэффициенты Эйнштейна для соответствующих переходов.
|
под заказ |
нет |
| 4-045 |
Пусть q-число атомов, возбуждаемых ежесекундно на уровень 2 (см. рис. 4.3). Найти число атомов на уровне 1 через промежуток времени t после начала возбуждения. Коэффициенты Эйнштейна A20, A21 и A10 предполагаются известными. Индуцированными переходами пренебречь.
|
под заказ |
нет |
| 4-046 |
Среднее время жизни 2p-состояния атомов водорода t = 1,6 нс. Чему равно это время для 2p-состояния ионов Не+?
|
под заказ |
нет |
| 4-047 |
Спектральная линия L = 532,0 нм возникает в результате перехода между двумя возбужденными состояниями атома, средние времена жизни которых равны 12 и 20 нс. Оценить естественную ширину этой линии, dL.
|
под заказ |
нет |
| 4-048 |
Распределение интенсивности излучения в пределах спектральной линии с естественным уширением имеет вид (CO-COo) где /0-спектральная интенсивность в центре линии (при w = w0); у - постоянная, характерная для каждой линии (для линии, обусловленной переходом из возбужденного состояния непосредственно в основное, у = 1/т, m - среднее время жизни возбужденного состояния). Найти с помощью этой формулы: а) естественную ширину линии 8ю с известным значением у; б) среднее время жизни атомов ртути в состоя |
под заказ |
нет |
| 4-049 |
Воспользовавшись формулой из предыдущей задачи: а) показать, что в пределах ширины линии, т. е. ширины ее контура на половине высоты, заключена половина полной интенсивности линии; б) найти полную интенсивность линии, естественная ширина которой dw и спектральная интенсивность в ее центре I0.
|
под заказ |
нет |
| 4-050 |
Распределение интенсивности излучения в спектральной линии с доплеровским уширением имеет вид m г где а = тс2/2кТ, I0 - спектральная интенсивность в центре линии (при w = w0), m - масса атома, T-температура газа. а) Получить эту формулу, используя распределение Максвелла. б) Показать, что доплеровская ширина спектральной линии Хо, т. е. ширина контура линии на половине высоты,
|
под заказ |
нет |
| 4-051 |
Длина волны резонансной линии ртути dL = 253,65 нм. Среднее время жизни резонансного уровня m = 0,15 мкс. Оценить отношение доплеровского уширения этой линии при T = 300 К к ее естественной ширине. Воспользоваться формулой для dLдоп из предыдущей задачи.
|
под заказ |
нет |
| 4-052 |
Для получения спектральных линий без доплеровского уширения используют узкий слаборасходящийся пучок возбужденных атомов и наблюдение ведут в направлении, перпендикулярном пучку. Оценить угол раствора пучка атомов натрия, при котором доплеровское уширение резонансной линии L = 589,6 нм на порядок меньше ее естественной ширины, если скорость атомов v = 1000 м/с и среднее время жизни в состоянии резонансного возбуждения t = 16 нс.
|
под заказ |
нет |
| 4-053 |
Используя закон Мозли, вычислить длины волн и энергии фотонов, соответствующих Ka-линиям алюминия и кобальта.
|
под заказ |
нет |
| 4-054 |
Определить длину волны Ka-линии элемента периодической системы, начиная с которого следует ожидать появления L-серии характеристического рентгеновского излучения.
|
под заказ |
нет |
| 4-055 |
Считая поправку s в законе Мозли равной единице, найти: а) каким элементам принадлежат Kа-линии с длинами волн 193,5; 178,7; 165,6 и 143,4 пм; какова длина волны /Га-линии элемента, пропущенного в этом ряду; б) сколько элементов содержится в ряду между элементами, у которых длины волн Ka -линий равны 375,3 и 251,2 пм.
|
под заказ |
нет |
| 4-056 |
Для элементов конца периодической системы поправка в законе Мозли значительно отличается от единицы. Убедиться в этом на примере олова, цезия и вольфрама, длины волн Кa-линий которых равны соответственно 49,2; 40,2; 21,0 пм.
|
под заказ |
нет |
| 4-057 |
Определить напряжение на рентгеновской трубке с никелевым антикатодом, если разность длин волн Kа-линии и коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра равна 84 пм.
|
|
картинка |
| 4-058 |
При увеличении напряжения на рентгеновской трубке от U1 = 10 кВ до U2 = 20 кВ разность длин волн Кл-линии и коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра увеличилась в n = 3,0 раза. Какой элемент используется в качестве антикатода?
|
под заказ |
нет |
| 4-059 |
Как будет вести себя спектр рентгеновского излучения при постепенном увеличении напряжения на рентгеновской трубке? Вычислить с помощью таблиц Приложения минимальное напряжение на рентгеновских трубках с антикатодами из ванадия и вольфрама, при которых начинают появляться Ka-линии этих элементов.
|
под заказ |
нет |
| 4-060 |
Какие серии характеристического рентгеновского спектра возбуждаются в молибдене и серебре Ka излучением серебра?
|
под заказ |
нет |
| 4-061 |
Найти порядковый номер легкого элемента, у которого в спектре поглощения рентгеновского излучения разность частот К- и L-краев поглощения dw = 6,85·10^18 с-1 .
|
под заказ |
нет |
| 4-062 |
На рис. 4.4 показаны коротковолновый край K-полосы поглощения рентгеновского излучения и положения Ka- и Kb-линий испускания. а) Объяснить природу скачка поглощения. б) Рассчитать и построить в масштабе схему К-, L- и M-уровней атома, для которого LКa = 215 пм, LKb = 251 пм и Lk = 249 пм. Что это за атом? Какова длина волны его Lа-линии испускания?
|
под заказ |
нет |
| 4-063 |
Зная длины волн коротковолновых границ поглощения К- и L-серий ванадия, вычислить (без учета тонкой структуры): а) энергию связи К- и L-электронов; б) длину волны Ka-линии ванадия.
|
под заказ |
нет |
| 4-064 |
Найти энергию связи L-электронов титана, если известно, что разность длин волн между головной линией К-серии и ее коротковолновой границей dL = 26,0 пм.
|
под заказ |
нет |
| 4-065 |
У некоторого легкого элемента длины волн Ka- и Kb-линий равны Lа = 275 и Lb = 251 пм. Что это за элемент? Чему равна длина волны головной линии его L-серии?
|
под заказ |
нет |
| 4-066 |
Рентгеновские термы в первом приближении можно представить в виде T = R(Z-a)^2/n^2, где R - постоянная Ридберга, Z-порядковый номер атома, а - поправка экранирования, n - главное квантовое число удаленного электрона. Вычислить поправку а для К- и L-термов титана, длина волны края K -полосы которого Lk = 249 пм.
|
под заказ |
нет |
| 4-067 |
Найти кинетическую энергию электронов, вырываемых с K-оболочки атомов молибдена Ka-излучением серебра.
|
под заказ |
нет |
| 4-068 |
При облучении углерода Ka-излучением алюминия возникает спектр фотоэлектронов, содержащий несколько моноэнергетических групп. Найти энергию связи тех электронов углерода, которые вырываются с кинетической энергией 1,21 кэВ.
|
под заказ |
нет |
