Иродов. Ядерная физика (задачник) 1984 (926528), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Ф~т~н с ДЛ~ИОЙ Вол~~ Х -=- 17,0 пм Вырыпает из ПОКОЯЩеГОС~ ат«1ма электрон, эиерГия ~Вязи котороГО Е =- 69,3 кзВ Н~Й~Н и~пульс, переданный атОму В результате этОГО П РОЦЕССВ, ЕСли электроН Вь1ЛЕтЕЛ ПОД ПРЯмым УГЛОМ к НВПРанлеНН1О НВЛЕТВккцеГО фОтОна. $ ).49. ВоспользОВВВП1нсь законами ф сох р 3 нюни Я, пОказать, чтО сВОбОДиый ЭЛЕКТРОН НЕ МО2КЕТ ПОГЛОТИТЬ ФОТОН. 1.50. Объяснить следуккцие особен- Ю БОсти эффекта Комптона: а) необходимость использоиать до Ф О ~х 1 1',8 СТЗТОЧНО КОРОТКОВОЛНОВОЕ РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ДЛЯ ПРОВЕРКИ фоРМУЛЫ КОМ1ГГОНОВСКОГО СМЕЩЕНИЯ: 61 пезаписимость Величины смеЩения от рода В~Щес~па; В) наличие несмещеинОЙ кОмпоиенты В рассеянном излучении, Г) унеличение ин~енсиин~с~и СмеЩенноЙ компоненты рас~еянноГО 11злучеиия с уменьп1ением атОмнОГО номера Вещестиа, а таки«е с ростом ~'Гл 3 рассеян и я „ д) Ушпреине Обеих компонент рассеянноГО излучения. 1.51.
УзкиЙ пУчок рентГеноВскОГО излУчення с длинои Волны Х падает па рассеииа1ощее Вещестно. НВЙти Х, еслн длины ВОлн смещенных сОстзпляк1щих излучения, рассеяниОГО пОд УГлами 0, =-- 60 и д, — — 120', ОтлнчакГГСЯ дрУГ От дрУГВ В т~ — — 2,0 раза. 1.52. Ф~тон с Длииои ~ОЛИЫ Х =- 3,64 пм рассеялся на покоЯЩемся спободном з.чектроне так, что кинетическая энерГня электрона Отдачи состапила «) =-- 25 4 От энерГни излетеншеГО фотОна.
Найти: а) кОмптонОВскОе смещение длины ВОлны рассеяннОГО фотона; б) УГОЛ д', ПОд КОТОРЫМ раССЕяЛСя фоТОН. 1.53. Фот~~ с энерГией йь1 рассеялся под УГЛОМ б иа П~КОЯЩеМС~ сВобОДном электроне. ОпреДечить уГОл «р, пОД которым Вылетеч электро"-1 Отдачи (ПО Отноп1ению к напранлепи1О налетеип1еГО фотОна). 1.54. ФОтОн с энерГией Й««1 =- 0,46 МВВ рассеялся пОД уГлом 6= — 120' па пОкоящемся сВОбОдном электроне, Найти: а) энерГ1по рассеяннОГО фотОна; б) энерГН1О, передаину1О электрону 1.55.
ФОтОн с импульсом ,Р = 60 кэВ/с (с — скорость сВета), нс- пытаВ комптонОВскОе рассеЯине под уГлом б =. 120' на покОЯ1цемсЯ спободнОм электроне, ВырВал затем нз атома мОлибдена электрон, энер- 11 гйя связи которого Е„= 20,0 кзВ. Найти кинетическую энергию фо- ТОЭЛЕКТРОНОВ. 1.56. При облучении вещества рентгеновским излучением с длиной Волйы 1 обйаружейо, что максймальйая кййетйческая эйергйя комптоновских электронов Т„„„, = — 0,44 МзВ. Определить Х. 1.57. Фотой йспытал рзссеяййе йа ПОКОяще~~я свободйом электроне. Найти импульс налетающего фОтОна, если энерГия рассеЯнноГО фО- тойа равйа кййетйческоЙ эйергйй электрона отдзчй при угле90'между направлениями их разлета.
1.56. В результате столкйовснйя фотойа с покоящймся ~вобод~ым злектрОном уГлы, под кОтОрыми рассеялся фотон и отлетел электрой Отдачи„Оказались ОдинакОвыми и уГОл между напраВлсинями их движения 6 =- 100". Найти длину волны фотона до столкновения. 1.59. Найти энергию налетающего фотона, если известно, что при рассеянии под углом )э = — 60 на покоящемся свободном электроне последний приобрел кинетическую энергию 7 = 0,450 МзВ. 1.60. Фотон с энергией йе) = 1,00 МзВ рассеялся на покоящемся свободйом электроне, Найтй кййетическук) энергию электройа Отдачй, если в результате рассеяния длина Волны фотона изменилась на )) =-- 25%.
1.61. Фотой с эйергйей, превышающей энергйю ~ой~я электрона в )1 = 1,5 1)аза, испытал Лобовое столкйовеййе с покояЩймся свободным электроном, который находится в однородном магнитном поле. В результате электрон Отдачи стал дВНГаться пО Окружности радиусом Я =- 2,9 см. Найти индукцию В магнитного поля. 1.62. Фотой с зйергйей йе) йспытал столкйовеййе с электройом, котОрый двйгался ему навстречу. В результате столкйовеййя направление дви)кения фотона изменилось на противоположное, а его энергия осталась прежней. Найти скорость электрона до и после столкновения (а и О'). 1.63.
При стОлкйовенйй с релятивистским электроном фотой рассеялся йа угол )) ---. 60', а электрон остайовйлся. Найтй: а) комптоновское смещение длины ВОлны рзссеяннОГО фОтОНЗ„ б) кййетйческую эйергйю электройа до столкйовеййя, еслй эйер- ГиЯ налетаюЩВГО фотона составляет т) ==" 1,0 энерГНН пОкОЯ электрона. 3"де ф) н»)~ — Знрнды нзннмонейетнуннннн честна; 'à — нннетнчееннн ннергнн ннлетнн)щей чаетнны; Ь вЂ” ~рннедьный параметр. Ф 8 Обп~ем ~дучне форнулн (2.)) будет спрннедлннн н н Ц- енетеме, еелн и ней еденнть знмену 6 -» д н У -~-T, Где») н 'У' — угол рнееенннн н еунннрннн нннетнчееннн эперРнн Взнп»»»Одейетную»пнх»)еетнн В Ц"е~стеме» 'здесь Р— ПРЙВЕДЕИИВЯ МИССИ; Воти — ОТНОСИ'ГЕЛЬИВЯ СКОРОСТЬ ЧВСТЙЦ; Р— ИЖ Импульс В Ц системе.
® Векторная диаГрамма импульсон для упруГОГО рассеяния иерелятиВистс код цастйны массой ~п иа перноначальио покояптейся частине массой М фйс. 2.1). Здесь Р~ и Рщ — импульсы налетающей частийы до и пОсле рассеЯЙЙЯ*, Р' — им- М птльс частипн ОТДачй; Π— пеитр Окружиостй с радиусом. раБиым Импульсу О „дстйп В Ц-сйстеме. ТОЧКИ О делит отрезок АС на дае пасти В Отиоп~еиии Л ~; ОС = ~п: М. УГОЛ б — у~ол рассеЯЙЙЯ иалетакйдей Йасти~~й В Ц-сйстеме. Ф Формула Резерфорда для относительного числа частиц.
рассеяниих В. 2.3. Вывестн с помощь~о эакОИОВ сокранения энергии и момен*а импульса формулу ~2.Ц. 2.4. и-Частица с импульсом 53 МЭВ,С (с — - скорость света1 рас- сеялась ЛОд уГлом 60 В кулОКОВском поле пеподви2кного ядра атОма урана. Нанти прицельный параметр, 2.$.
с~-Частица с кинетичсскОЙ энергией Т иалетаег с прицельным параметром 0,90-10-" см на покоящееся ядро свинца. Найти. а) мОдуль приращения Вектора импульса рассеяннОЙ ~х-частицы, если Т =- 2,3 МЭВ; б) прн какОм значении Т мбдуль приращениЯ Вектора импульса рассеянноЙ с~-частицы будет максимальным для данного прицельного параметра. Каков при этОм уГОл рассеяния ~ 2.6.
Нанти минимальное расстояние, на кОторОе прОтОИ с киню- тической энергией 7 =- 0„87 МЭВ приблизится к покоящемуся ядру Ня нрн рассеянии на угол д ---- л:2, Сравнить это расстояние с Ветств~чОщим значением прицельноГО параметра. 2.7. Нерелятивистская час~ица ~а~сой ~п и кинетической энерги- еи 7 испытала упруГое рассеяние на первоначальпо покоящемся ядре с массоЙ М. Найти В Ц-системе импульс каждой частицы и $и суммар- НУЮ КИНЕТИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ. 2.8.
Нерелятнвнстская частица массОЙ гп, и кинетическон энерги-. ей Т нспмтала упругое Лоб~~~е соударение с ~ерв~н~~а~~н~ покоящен- ся частицей массоЙ лт,. Найти кннетическу~о энерги10 иалета~оШей час- тицы пОсле сОударения. ~ 2.9~ Найти максимальнОе значение уГла рассеЯниЯ %-частицы на перйбначально ~~КОНЩемся дейтроне. 2.1О. Нерелятивистский дейтрон упр~го рассеялся под у~л~~ д на перВОначальнО пОНОЯЩ~мсЯ ЯДре 'Не. Найти этОт уГОл, если нзВестнО,, что соответствующий угол В Ц-системе д — -- 45 .
2.11. В реэультате упруГОГО рассеяния протопа с кипетической энергией Т '— ' 13,0 кэВ В кулоновском пОле покоЯщеГосЯ Ядра 4Не последнее испытал0 отдачу под уГлом 4' =" 60'* к направлению двн2ке- НИЯ налетанмцего прОтона. Вычнслнть прицельный параметр. 2.12. и-Частица с кинетической энергией 7 = 5,0 кэВ упруго рассеЯлась В кулОновском пОле пбкоЯщеГОсЯ дейтрОна.
Найти прнцель-,. ный параметр, соответствующий максимально Возможному уГлу рас- сеяйия Ф-частицы В Л-системе. 2.13. При рассеянии %-частицы с кннетическОЙ эиергиен 7 ==- = 29 кэВ В кулоновском поле ~ОКОЯЩегос~ Ядра 'Ы последнее испыта- ло Отдачу под углом Ф вЂ” 45' к направленияэ дви~кения налетакэщей; частицы. На ~~КО~ ~ини~аль~~е расстояние солиэились обе частиць~ В процессе Вэаимодействия? ~~ 2.14.
Неподвиигный щар радиусом Ж Оолучаиэт параллельным пото- ком частиц, радиус которык г, Считая стОлкновения частиц с щаром аб содк~тно упруГимн, нанти: а) угол 4' отклонения частицы В эависимОстн От ее прицельного па- .. раметра Ь; 61 Относнтельнуиэ доли) рассеяннык частиц В интервале углов от.: 14 1) да д --- дд, а также ВерОятность рассеяния частицы В передикно по- лтсферу (б =: Я/2)* 2.15. ПОлучить из формулы .12.1) Выра2кения Для относительного ч11сл11 о,-частиц„рассеянных В интервале УГЛОВ (д,д' +- 46) н сООГВет- СТВ»»:К1ЩЕ1О СЕЧЕНИЯ ЯДРа. 2.16.
Узкий пучок протонов с кинетической энергией 100 кэВ па- тает ~орм~лЬИО на золотую фольгу ~ОЛЩНИ~Й 1,0 мг.'см-. Протоны, рас- сеянньге пОд углом 60', реГистрнрует счетчик, круГлОе ВхОднОе Отвер- ст11е КОТОРОГО имеет площадь 1,0 см, ОтстОит От рассеивающего участк3 1~о;11»ги иа расстОянии 10 см и ОриентированО перпендикулярнО к падаю- 1ц11~1 на него протонам. Ь;акая доля рассеянных протонов по~адает В от- верстие счетчика? 2.17. Вычислить сечение ЯДра атома золота, ОтВечаЮщее рассеянию прогонов с ~ине~иче~кой энергией T — — 1,20 ЯЭВ Б интервале углов От 'б — Л ЗДО и.
2.18. 1х-Частицы с кинетической энергией 7 = 1,70 1'1ЭВ рассеивают- ся к»лоновским полем ядер атОмоВ сВинца. Определить дифференциачь- пые Сечения этих Ядер НО1дб и 11о/Ж2, отвечающие рассеянию на угол д --Я2, 2. 19. Дифференциальное Сечение рассеянн Я 1х-частиц кулОИОВскнм полем неподви2кного ядра 1Ы'Ю вЂ” — 7,0. 10 см"1ср для уГча б,1 =30'.
1»ычислить сечение рассеяния я-частиц Б интервале уГДОВ д:»' б~~. 2.20. Найти Вероятность того, что 1х-частица с энергиен 7 == 3,0 МэВ при прохождении свинцовой фольги толщиной 1,5 мкм испытыва- ет рассеяние Б интерВале уГлОВ: а) 59 — Ы'; б) 60 — 90, 2.21. У~КНЙ пучок о-частиц с кинетиче~коЙ энерГией 7' = — 1,00~,. МэВ Пад~е~ нормально на золотую фольгу толщиной и' = 1,0 мкм. По- ~ ток я-частиц 1 .— 3,6*10' с — ', Найти число 1х-частиц, рассеянных фоль- гой в течение т = 10 мин под углами: а) в интервале 59 — 61', б) превыц13НЗЩнми 611 . ' 60'; в) меныпими д, — — 10 1предполагается, что формула Резерфорда вблизи этОГО значениЯ уГла 6~1 спраВеДлиВа).
2.22. Узкий пучок пр~тон~в с кинетической энергнен 7 = — 1,0 МВВ падзет нормальнО на латунную фольг~ тОлщинОЙ 1111 ==- 1,5 мг1смР. Найти ДОлю протонов„рассеивающихся на уГлы сВьнпе 1»11 = 30, если мвссовОе Отноц1ение меди и цинка В фэльге равнО сООтветстВсннО 7:3, 2.23. Узкии пучОк моноэнергетических сс-частиц падает иОрмальнО 112 свинповую фольГу тОлщинОЙ 2,2 мГ»см . При этом т1 = 1,6 10 '1всть перВОначальноГО пОтОка, рассеива1ОщеГОся под уГлами б =. 20'. Г13йти дифференциальное сечение 11о'42 Ядра свинца„отвечающее уГ- лу рассеяния дц = 60 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
