Квантовая физика изучает квантовые системы и законы их движения. Типичные задачи из этого раздела физики:

1. Сравнить энергию, массу и импульс фотонов красного (λ =0,7 мкм) и фиолетового ( λ=0,4 мкм) излучений.

2. Найти, какое количество энергии излучает за 1 с один квадратный сантиметр поверхности абсолютно черного тела, если известно, что максимальная спектральная плотность его энергетической светимости приходится на длину волны λ=484 нм

3. Найти с помощью формулы Планка число фотонов dN в единице объема при температуре Т для спектральных интервалов (ω,ω+ dω) и (λ,λ + dλ).

4. Показать с помощью формулы Вина, что максимальное значение спектральной плотности энергии теплового излучения пропорционально Т³

5. Найти длину волны де Бройля λ для электрона, движущегося по первой боровской орбите атома водорода.

6. Найти первый потенциал возбуждения U: а) однократно ионизированного гелия: б) двукратно ионизированного лития.

7. В каких пределах должны лежать длины волн λ монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света радиус орбиты rк электрона увеличился в 9 раз?

8. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 537 нм. Определить работу выхода электронов из металла и энергию фотонов, сообщающих фотоэлектронам максимальную скорость 0,77 Мм/с

9. Рентгеновские лучи с длиной волны λ0 = 20 пм испытывают комптоновское рассеяние под углом φ = 90°. Найти изменение Δλ длины волны рентгеновских лучей при рассеянии, а также энергию We, и импульс электрона отдачи.

10. Электрон находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме ширины a=1,00 см. Найти:
а) плотность энергетических уровней dn/dE электрона (т. е. число уровней, приходящееся на единичный интервал энергии),
б) значение этой плотности в окрестности уровня с номером n=10¹⁰,
в) среднее значение энергии первых N=10¹⁰ уровней.