Квантовая физика: Сборник задач. Коваленко И.И - 7 стр.

UptoLike

7
1.17. Поток излучения с поверхности абсолютно черного тела Ф = 1 кВт,
максимум энергии излучения приходится на длину волны λ
m
= 1,45 мкм.
Определить площадь S излучающей поверхности.
1.18. Поверхность тела нагрета до температуры Т = 1000 К. Затем
половина этой поверхности нагревается на
1
100
К
T
∆=
, а другая – ох-
лаждается на
2
100 КT
∆=
. Во сколько раз изменится мощность излуче-
ния тела
2
1
Ф
Ф
?
1.19. Излучение Солнца по своему спектральному составу близко к
излучению абсолютно черного тела с максимумом испускательной
способности, приходящимся на
λ0,48мкм
m
=
. Найти массу µ, теряемую Сол-
нцем ежесекундно за счет этого излучения. Радиус Солнца R = 6,96·10
8
м.
1.20. Излучение Солнца по своему спектральному составу близко к
излучению абсолютно черного тела с максимумом испускательной спо-
собности, приходящимся на
λ0,48мкм
m
=
. За сколько лет масса Солн-
ца изменится на 1%? Радиус Солнца R = 6,96·10
8
м, его масса m = 1,99·10
30
кг.
1.21. Получить с помощью формулы Планка приближенные выраже-
ния для спектральной плотности энергии r(ω): а – в области, где
ω<< ;
kT
б – в области, где
ω>> .
kT
1.22. Преобразовать формулу Планка для спектральной плотности из-
лучения r от переменной ω к переменной λ.
1.23. Вольфрамовая нить накаливается в вакууме током I
1
= 1А до
температуры T
1
= 1000 К. При каком токе I
2
нить накалится до T
2
= 3000 К?
Пренебречь теплопроводностью и обратным излучением окружающих тел.
1.24. Вольфрамовая нить диаметром d
1
= 0,1 мм соединена последова-
тельно с другой вольфрамовой нитью. Нити накаливаются в вакууме
током, причем первая нить имеет температуру T
1
= 2000 К, а вторая –
T
2
= 3000 К. Каков диаметр d
2
второй нити?
1.25. Определить силу тока I, протекающего по вольфрамовой про-
волоке диаметром d = 0,8 мм, температура которой поддерживается
равной 3070 К. Поверхность проволоки считать серой с коэффициен-
том поглощения k = 0,343, удельное сопротивление вольфрама
ρ = 0,92·10
–6
Ом·м. Обратным излучением окружающих тел пренебречь.