1. Какое электромагнитное излучение относят к -излучению? Исходя из частотного диапазона -квантов, рассчитайте их энергии.
2. Получите соотношение, связывающее энергию и импульс фотона.
3. Что называется фотоэффектом на атомах вещества? Какие значения может принимать кинетическая энергия фотоэлектронов?
4. Докажите, что свободный электрон не может поглотить или испустить -квант.
5. Что представляет собой спектр фотоэлектронов в случае монохроматического -излучения?
6. Как вы думаете, почему при наиболее вероятно вырывание электронов из K-слоя?
7. Изобразите энергетическую зависимость эффективного сечения фотоэффекта. Качественно объясните ход этой зависимости.
8. Схематично изобразите спектр фотоэлектронов для -излучения с двумя линиями и одинаковой интенсивности. Рассмотрите случай .
9. Всегда ли среднее число фотоэлектронов, выбитых -квантами с энергией , больше количества фотоэлектронов, возникших при облучении -излучением той же интенсивности, но энергии ? Ответ обоснуйте.
10. Качественно обоснуйте зависимость эффективного сечения фотоэффекта от порядкового номера элементов вещества.
11. Изобразите спектры фотоэлектронов, возникающих при облучении монохроматическим -излучением с энергией МэВ МэВ веществ с различным : .
12. Что называется эффектом Комптона? Перечислите основные закономерности этого явления.
13. Кратко опишите основы фотонной теории комптоновского рассеяния.
14. Может ли эффект Комптона получить объяснение в рамках классической электродинамики? Ответ обоснуйте.
15. Что называется комптоновским смещением? Чему оно равно? Проанализируйте зависимость комптоновского смещения от характеристик рассеивающего вещества и падающего излучения.
16. С чем связана независимость изменения длины волны фотона при комптоновском рассеянии от характеристик вещества облучаемого тела?
17. Что такое комптоновская длина волны электрона (или другой частицы)? В чем заключается ее физический смысл?
18. Докажите, что при комптоновском рассеянии на свободном, первоначально покоившемся электроне среды фотон не может передать ему всю свою энергию.
19. Каково происхождение несмещенной компоненты в рассеянном излучении?
20. Почему с увеличением угла рассеяния излучения интенсивность его смещенной компоненты увеличивается?
21. Как зависит интенсивность смещенной компоненты рассеянного излучения от атомного номера рассеивающего вещества?
22. В каком случае свободный, первоначально покоящийся электрон при комптоновском рассеянии получает максимально возможную кинетическую энергию? Чему она равна?
23. Схематично изобразите спектр комптоновских электронов, возникающих при облучении некоторого вещества монохроматическим -излучением.
24. Качественно изобразите спектр комптоновских электронов для двух линий -излучения . На рисунке обязательно обозначьте энергии первичных -квантов.
25. Охарактеризуйте зависимость эффективного сечения комптоновского рассеяния от характеристик вещества и энергии -квантов.
26. Как изменяется площадь "комптоновского хвоста" в спектре электронов, возникающих при прохождении моноэнергетических -квантов через вещество, при увеличении энергии падающего излучения? Ответ обоснуйте.
27. Нарисуйте и опишите спектр вторичных электронов, возникающих при прохождении моноэнергетических -квантов через вещество с энергией, меньшей ( – масса покоя электрона).
28. Как соотносятся между собой общее число фото- и комптоновских электронов при увеличении энергии -квантов? Ответ обоснуйте.
29. Что понимается под термином "пара электрон-позитрон"? Перечислите основные характеристики позитрона.
30. Докажите, что фотон в вакууме не может породить электрон-позитронную пару.
31. Символически запишите процесс образования электрон-позитронных пар при взаимодействии -излучения с веществом. Т.е. запишите символы, обозначающие частицы до взаимодействия, разделяя их знаком "+", после стрелки справа запишите символы частиц после взаимодействия.
32. Кратко опишите процесс взаимодействия -квантов с веществом, сопровождающийся образованием электрон-позитронных пар.
33. Запишите закон сохранения энергии процесса образования электрон-позитронной пары -квантом в веществе. Докажите, что это пороговый процесс.
34. Охарактеризуйте зависимость эффективного сечения образования электрон-позитронной пары в поле ядра от энергии -кванта и вещества.
35. Запишите закон ослабления параллельного моноэнергетического пучка -квантов в веществе. За счет каких процессов -кванты выбывают из пучка?
36. Верно ли, что величина в законе ослабления параллельного монохроматического пучка -квантов есть число -квантов, прошедших слой вещества, толщины ? Или же это число -квантов, сохранивших первоначальное направление? А может, это число -квантов, вылетевших из рассматриваемого слоя с первоначальной энергией? Ответ обоснуйте.
37. Гамма-кванты с какими энергиями могут наблюдаться после прохождения монохроматического пучка -квантов через вещество?
38. Предложите способ экспериментального определения интенсивности узкого параллельного монохроматического пучка -квантов, прошедших некоторый слой без взаимодействия.
39. Что называется линейным коэффициентом ослабления -квантов в веществе? Каков физический смысл этой величины? От каких характеристик среды и падающих -квантов зависит линейный коэффициент ослабления?
40. Что называется массовым коэффициентом ослабления -квантов в веществе? От каких характеристик вещества и -квантов зависит эта величина?
41. Чему равна вероятность того, что -квант падающего моноэнергетического параллельного пучка не испытает взаимодействия / провзаимодействует в веществе толщиной ?
42. Чему равна вероятность взаимодействия -кванта параллельного монохроматического пучка в слое вещества на глубине ?
43. Как полное сечение взаимодействия -квантов с веществом зависит от их энергии? А от характеристик вещества?
44. Качественно изобразите зависимость интенсивности параллельного монохроматического пучка -квантов на выходе из поглотителя от энергии -квантов .
45. Опишите (или нарисуйте) и обоснуйте зависимость линейного коэффициента ослабления от энергии -квантов.

>>Примеры решения задач. Задача 1

Теоретическая часть. Ослабление параллельного моноэнергетического пучка гамма-квантов <<