Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть




НазваниеПрограмма, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть
страница4/9
Дата публикации02.01.2014
Размер0.85 Mb.
ТипПрограмма
zadocs.ru > Физика > Программа
1   2   3   4   5   6   7   8   9

15. Определить импульс электронов, которые в среде с показателем преломления 1,5 излучают свет под углом 300 к направлению своего движения.

Дано: ; .

Найти: р.

Решение. Излучение Вавилова – Черенкова возникает, когда скорость движения заряженной частицы в среде больше фазовой скорости в этой среде, равной . Излучение направлено вдоль образующих конуса, ось которого совпадает с направлением движения частицы. Угол между направлением движения частицы определяется формулой

. (1)

Отсюда скорость частицы

(2)

Импульс релятивистской частицы определяется как

, (3)

где - масса покоя частицы. Подставляя (2) в (3), получим

. (4)

Для электронов . Подставляя в (4) числовые значения, найдем

.

Ответ: .

16. Энергетическая светимость черного тела равна 250 кВт/м2. определить длину волны, отвечающую максимуму испускательной способности этого тела.

Дано: .

Найти: .

Решение. Энергетическая светимость черного тела, согласно Стефана –Больцмана, равна

, (1)

где -постоянная Стефана –Больцмана; Т- абсолютная температура тела.

Из (1) найдем

. (2)

Длина волны, на которую приходится максимум испускательной способности черного тела, согласно закону смещения Вина, определяется как

, (3)

где b- постоянная Вина.

Подставляя (2) в (3), получим

(4)

Проводя вычисления, найдем

.

Ответ: .

17. Определить давление света с длиной волны 550 нм, нормально падающего на зеркальную поверхность, если на 1см2 этой поверхности ежесекундно падает 1018 фотонов.

Дано: ; ; ; ; .

Найти: р.

Решение. Давление света при нормальном падении на поверхность с коэффициентом отражения определяется по формуле

, (1)

Где I – интенсивность света, равная энергии всех фотонов, падающих в единицу времени на единицу площади поверхности

, (2)

а энергия фотона и длина волны света связаны соотношением

. (3)

С учетом выражений (2) и (3) формулу (1) можно представить в виде

. (4)

Подставляя в (4) числовые значения, получим

.

Ответ: .

18. Красная граница фотоэффекта для никеля равна 0,257 мкм. Найти длину волны света, падающего на никелевый электрод, если фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов, равной 1,5В.

Дано: ; .

Найти: .

Решение. Согласно уравнению Эйнштейна, для фотоэффекта

, (1)

Где А- работа выхода электронов из металла; - максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.

Красная граница фотоэффекта определяется из условия равенства энергии фотона работе выхода электронов, т.е.

. (2)

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов может быть определена через задерживающую разность потенциалов

(3)

Подставляя (2) и (3) в (1), получим

(4)

Из уравнения (4) найдем длину волны света

(5)

Проведя вычисления, получим

.

Ответ: .
19. Гамма –фотон с длиной волны 1,2пм в результате комптоновского рассеяния на свободном электроне отклонился от первоначального направления на угол 600. Определить кинетическую энергию и импульс электрона отдачи. До столкновения электрон покоился.

Дано: ; .

Найти: Т; р.

Решение. Изменение длины волны фотона при комтоновском рассеянии на неподвижном свободном электроне равно

, (1)

Где - длина волны рассеянного фотона; - комптоновская длина волны электрона, м.

Из уравнения (1) найдем

(2)

Выразим энергию падающего и рассеянного фотона через длину его волны:

; (3)

Кинетическая энергия электрона отдачи, согласно закону сохранения энергии, равна

(4)

Подставляя выражения (3) в (4), получим

(5)

Проводя вычисления, найдем



Зная кинетическую энергию электрона, найдем его импульс. Поскольку кинетическая энергия электрона сравнима с его энергией покоя , импульс и кинетическая энергия связаны релятивистским соотношением

(6)

Подставляя в (6) числовые значения, получим



Ответ: ; .

20. Кинетическая энергия протона в четыре раза меньше его энергии покоя. Вычислить дебройлевскую длину волны протона.

Дано: ;

Найти: .

Решение. Длина волны де Бройля определяется по формуле

, (1)

где h-постоянная Планка; р- импульс частицы.

Так как по условию задачи

, (2)

кинетическая энергия Т протона сравнима с его энергией покоя Е0, импульс р и кинетическая энергия связаны релятивистским соотношением

(3)

где с-скорость света в вакууме. Подставляя в (3) условие (2), найдем

(4)

Учитывая равенство (4), запишем (1) в виде

(5)

Подставляя в (5) числовые значения, получим



Ответ:

21. Масса движущегося электрона в три раза больше его массы покоя. Чему равна минимальная неопределенность координаты электрона?

Дано: m=3m0; m0=0,91·10-30 кг.

Найти: .

Решение. Согласно соотношению неопределенности Гейзенберга,

(1)

где и - неопределенности координаты и импульса частицы;

h-постоянная Планка.

Учитывая, что

(2)

где m-масса; v- скорость частицы, соотношение (1) можно представить в виде

(3)

Поскольку неопределенность скорости , как и сама скорость, не может превышать скорость света с в вакууме, то

. (4)

Согласно условию,

. (5)

Подставляя в (4) условие (5), получим

(6)

Проведя вычисления, найдем

.

Ответ: .

22. Частица находится в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной l на втором энергетическом уровне. В каких точках ямы плотность вероятности обнаружения частицы совпадает с классической плотностью вероятности.

Дано: l; ; n=2.

Найти: x.

Решение. Волновая функция , описывающая состояние частицы в бесконечно глубокой одномерной потенциальной яме шириной l, имеет вид

(1)

где n-номер энергетического уровня (т=1, 2,3, …); х- координата частицы в яме .

Согласно физическому смыслу волновой функции,

, (2)

где - плотность вероятности обнаружения частицы в точке с координатой х.

Если частица находится на втором энергетическом уровне (n=2), то

. (3)

В соответствии с принципом соответствия Бора, выражение для классической плотности вероятности получается при

. (4)

Приравнивая по условию задачи выражение (3) к (4), получим

. (5)

Решая уравнение (5), найдем

k=0, (6)

В пределах ямы таких точек четыре:

.

Ответ: .
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconВ. А. Вилькоцкий Д. С. Доманевский
Бумай Ю. А., Вилькоцкий В. А., Доманевский Д. С., Малаховская В. Э. Контрольные работы и методические указания по общей физике для...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconМетодические указания, программа и контрольные задания для студентов...
Для студентов заочной формы обучения инженерно – педагогических и инженерно – технических (нехимических)

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconБелорусская государственная политехническая академия
С., Журавкевич Е. В., Малаховская В. Э., Новоселов А. М., Чапланов А. М., Черный В. В. Контрольные работы и методические указания...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconВ. А. Вилькоцкий Д. С. Доманевский
В. А., Доманевский Д. С., Малаховская В. Э., Новоселов А. М. Контрольные работы и методические указания по общей физике для студентов...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconР ство образования российской федерации
Производство электроэнергии. Программа, методические указания и контрольные задания для студентов-заочников

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconМетодические указания и задачи к практическим занятиям для студентов...
Математика. Интегральное исчисление [Текст]+[Электронный ресурс]: методические указания и задачи к практическим занятиям для студентов...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconМетодические указания, контрольные задания и вопросы для подготовки...
Методические указания, контрольные задания и вопросы для подготовки к экзаменам для студентов – заочников. – Ижевск: Ижгту, 2002...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconМетодические указания по выполнению контрольной работы 31 Общие указания 31
Производственные технологии : программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальностей 1-25 01 07 – Экономика...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconМетодические указания и задания к лабораторным работам по курсу “одм...
Приведены теоретические сведения, методические рекомендации, контрольные вопросы и задания для выполнения лабораторных работ по разделу...

Программа, методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженерно-технических специальностей по курсу «Физика» (бакалавриат) 2 часть iconНемецкий язык методические указания и контрольные задания для студентов...
Немецкий язык : методические указания и контрольные задания для студентов 2 курса железнодорожных специальностей заочной формы обучения...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов