|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Обчислення. Приклад 3. Рентгенівський фотон з довжи
Відповідь:
Приклад 3. Рентгенівський фотон з довжиною хвилі 0,2·10-10 м випробує комптонівське розсіювання на електроні під кутом 900. Знайти зміну довжини хвилі рентгенівського фотона при розсіюванні, кінетичну енергію електрона віддачі й імпульс електрона віддачі. Дано: Знайти: Розв’язок. Зміна довжини хвилі
Підставивши числові дані, одержимо
Закон збереження енергії
Зробимо обчислення.
Оскільки
Зробимо обчислення.
Відповідь:
Приклад 4. Паралельний пучок променів з довжиною хвилі Дано: Знайти: n 0; n. Розв’язок. 1) Концентрація n 0 фотонів у світловому потоці може бути знайдена діленням об'ємної густини енергії w на енергію одного фотона З формули для тиску світла Для зачорненої поверхні коефіцієнт відбиття
2) Число фотонів n, що падають на одиницю площі за одиницю часу, чисельно дорівнює відношенню енергетичної освітленості (енергії усіх фотонів, що падають на одиницю площі поверхні в одиницю часу) до енергії
звідки або
Відповідь: Приклад 5. Електрон в атомі водню перейшов з четвертого енергетичного рівня на другий. Визначити енергію випущеного при цьому фотона. Дано: n 1 = 2; n 2 = 4. Знайти: Розв’язок. Енергія фотона, випущеного при переході електрона з одного енергетичного стану в інший, виражається формулою
де R = 1,097·107 м-1 – стала Ридберга. І так,
Зробимо обчислення.
або Відповідь:
Приклад 6. Знайти довжину хвилі де Бройля для електрона, що пройшов прискорюючу різницю потенціалів: 1) U 1 = 51 В; 2) U 2 = Дано: U 1 = 51 В; U 2 = 5,1·105 В. Знайти: Розв’язок. Довжина хвилі де Бройля частинки залежить від її імпульсу Зробимо обчислення.
В другому випадку кінетична енергія W 2к = 510 кеВ = 0,51 МеВ, тобто дорівнює енергії спокою електрона. Тому необхідно застосувати релятивістську формулу для імпульсу
Зробимо розрахунок.
Відповідь:
Приклад 7. Кінетична енергія електрона в атомі водню має величину порядку 10 еВ. Використовуючи співвідношення невизначеностей, оцінити мінімальні лінійні розміри атома. Дано: W к = 10 еВ = 1,6·10-18 Дж. Знайти: l min. Розв’язок. Із співвідношення невизначеностей Зробимо обчислення.
Відповідь:
Приклад 8. Електрон в одномірній прямокутній нескінченно глибокій «потенціальній ямі» шириною l знаходиться в збудженому стані (n = 2). Визначити імовірність виявлення електрона в середній третині «ями». Дано: Знайти: w. Розв’язок. Імовірність w виявлення частки в інтервалі
де Ψт(x) – нормована власна хвильова функція, що відповідає даному стану,
Збуджений стан (n = 2) описує функція
Тоді імовірність Проінтегрувавши цей вираз в межах від Відповідь: w = 0,192.
Приклад 9. Маса препарату радіоактивного магнію 12Mg27 дорівнює 0,2 мкг. Визначити початкову активність препарату і його активність через 1 годину. Період піврозпаду радіоактивного ізотопу магнію 12Mg27 дорівнює 10 хв. Дано: m = 0,2·10-9 кг; t = 1 година; T 1/2 = 10 хв.; t 0 = 0. Знайти: A 0; A (t). Розв’язок. Активність препарату зменшується згодом по експоненціальному закону Таким чином, початкова активність
або
Тоді активність препарату через t = 1 година = 60 хв. складе
Підставивши числові дані, одержимо
Відповідь: A 0 = 139 Ки; A (t) = 2,17 Ки.
Приклад 10. Обчислити дефект маси та енергію зв’язку ядра бора 5B11. Дано: m в = 11,00931 а.о.м.; mн = 1,00783 а.о.м.; m n = 1,00867 а.о.м. Знайти: Δ m; Δ E зв.. Розв’язок. Дефект маси ядра
У зв’язку з тим, що в довідкових таблицях завжди даються маси нейтральних атомів mа, а не ядра m я, наведену формулу слід перетворити. Оскільки m я = mа – Zm e, то
Підставивши значення, одержимо
Енергія зв’язку ядра знаходимо із закону взаємозв’язку маси й енергії
Відповідь:
Приклад 11. Знайти, яке ядро утвориться у результаті ядерної реакції Розв’язок. Використовуючи закон збереження маси і заряду, одержуємо 4 + 10 = 1 + A, 2 + 5 = 1 + Z, тобто і ядерна реакція буде виглядати так
Енергетичний ефект ядерної реакції визначається формулою
де Значення мас нейтральних атомів наведені в довідкових таблицях:
Підставивши числові дані, одержимо
Оскільки Δ m >0, реакція є екзотермічною і йде з виділенням енергії. Відповідь: Δ Е = 4,06 МеВ.
Приклад 12. Визначити теплоту, необхідну для нагрівання кристала NaCl масою 20 г від температури 2 К до температури 4 К. Характеристичну температуру Дебая Дано: m = 2·10-2 кг; T 1 = 2 К; T 2 = 4 К; Знайти: Δ Q. Розв’язок. Теплота Δ Q, що підводиться для нагрівання тіла від температури T 1 до T 2, може бути обчислена за формулою
де CT – теплоємність тіла, що пов’язана з молярною теплоємністю
де R = 8,31 Дж/(моль·К) – універсальна газова стала. Підставляючи теплоємність у формулу для Δ Q, одержимо
Перетворимо отриману формулу і зробимо обчислення
Відповідь:
Приклад 13. Кремнієвий зразок нагрівають від 0 0С до 10 0С. У скільки разів зростає його питома провідність? Дано: t 1 = 0 0С; t 2 = 10 0С. Знайти: Розв’язок. Питома провідність
де
Покладаючи для кремнію Δ E = 1,1 еВ, зробимо обчислення:
Відповідь:
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.019 сек.) |