ГДЗ-Физика-задачник-10-11кл-Рымкевич-2006-www.frenglish.ru.djvu (991535), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Уй И51(в). Дано: Ршв ение: Тз 2Т, Согяасно закону Стефана — Возы!мана, нзучательная сшмобность Р Р» г абсолютно черною тела (излучение звеиы хорошо подходит под 1 зту модель) пропорцнональнв четвертной степенн температуры: е, = оТ', где о — постоянная Стефана. Следовательно, знергнв фотона Е Ьс/Х, а танке импульс фотона р Ь/Х пропорцяонааьны Т'. Давление света пропорционально нмнульсу фотона (пояробнее в заиче № 1158): Р— Р - Т'. Такнм образом, при увелнчсннп температуры в 2 раза, давленне света возрасгаег в 2' 16 раз. О .л а р вира. Гласа Хту. Сыновне кешам № 1158(и).
ние: Р, ассмотрим зеркальную по- хность. Давление света обусвлено изменением импульса ьр нов ьр= р -р зеркальной поверхности модуль измене- импульса фасона !'4=1-- -1=7. Ддя Мфотонов изменение импульса )ьр ( = —, ИМ "~- л. Сила,действуюшая на поверхность, определяется из второго закона Ньютона в импульсной форме: )аЯ~ И)у ьг )ьт Давление саста Р ИК Р, 3 Хьгз Полставим данные: Р р 2 8.820 10 Д .е Т.тс ° 10" 4 10. П 8 8,4 ° 1О'м ° 10с ° 4м' 2. В случае черной поверхносш происходит поглошение фотонов.
В этом случае консчнмй импульс бхпона Р„О, а иванчина изменения импульса М--,". (в механике аналог абаолютно нсупругою улара шарика а стенку). диалогично случаю 1, найдем давление: Р = — =-с = 2 ° 10е Па =2 мкПа. ЛФ Р Хьгб 2 3. Третий случай яелясгся обабшеннем двух прсдыаушнх. Пусть г 0,4 — коэффициент отражения. Тогда № фавнов зеркавыю отражаются, а у/(1 — г) фотонов поглошаюгса. Таим лвваенне Р,= — + И№ АЖ (1 — г) = Рг+ Р, (1-г) Адгб Аагй =4 ° 10 Па ° 0.4+2 ° 10 г Пв ° О,б 2,8 мкПа.
О .Р, 4мк()КР 2 П,Р =2,8 «и Уй 1159(И27). Чем больше ускаряюшее напрюкение трубки,тем больше кинетическая энергия электронов, бомбвраируюших анод. В результате торможения электронов при взаимодействии с атомами апаш возникает рентгеновское (тормозное) излучение. Очевидно, что максимахьная энергия рентгеновского аваню булет, когда вся кинетическая энергия эле«трона перейдет в энергию кванта, т. е, когда Ат еУ, где У вЂ” ускоряюшее напряжение на трубке, е— заряд зяекгрона. Учитывая, что 1„в с/т, павучаем 1 и = Ас/сУ. Виана, ла.о л зау 1 Дана: Рсшснна: т„= 10'Р ГП Как следует нз решения предыдущей мдачи, энергия самых у р ржсспшх рентгеновских лучей Ьр равна кинетической энергии,электронов, которую они приабрстают в ускоряющем поле рснтгс- У вЂ” ускоряющее напря- полокой трубки.
Энсргня злсктронов ранив еУ, где жение на трубке, е — заряа электрона. Отсюда ат 6,626 ° 10» ДШ ° С ° 10» Гц Р а 16 10чРКд Ответ: У 4! кВ. Уй П61(в). 4,1 ° 10' В 41 кВ. Дано: Решение: )ь= 5 ны 5 1О-р и Энсргня фотонов рюптсиовского излучения Е = Ьс/Х.
Т вЂ” ? Средняя кинетическая энергия частик при темпера- Е =ЗИТА, где 2 — постояниаябольц»ана, Т— абсалютвш танпсратура. Приравнивая зтн энергии: Лс/Х = Е,р Зй!'/2, получим искомую тсмпературу 2йс 2 ° 6,626 ° 10~ Дш .с ° 3 ° 10' и/с 316 3 ° 3 10" и Кзй 10 "Д /кг О?пса Т - 1.92 ° !Ос К. Рй 1!62*(1130). Рсшсине: Мощность тока, потребляемого трубкой: Р, У( 5 ' !ОР В 2 ° !О з А !00 Вт. Мощность рентгеновского нзвучения (полсзная мощность) равна энергии л клипов, излучаемых трубкой в лйс 2. 10~за| ° 6,626.10.» Дж ° с ° 3 .10в н/с Р„= лат— 10 |Р и Каэффнпнснт полезного действия трубки г! = Рр .
100?4 = "1 1" - 0,1;;. Р, 100 Вт Отвсп П = О, !%. Уй 1163Р(1131) Решение: Эффектам Компатона называется упругое рассеяние высокознсрктичсских фотонов (рсипсновских и шы- ма-кваиюв) на свобааных электронах всшеспю, сопро- аождаюшсеся увеличением длины волны рассеянною Дано: е = 60 ' 2„2,4263 гб 'з и 62 — ", что чем больша У, тсм короче 1„» («жестче» >плу!сине). Измсиенис накала ннпг аатгюа приведат к изменению иитснсиюкжти потока бомбаранруюших электронов, но нс из»снят их кинетическую змергню. Поэтому спектр рснтгсновского иипчсння нс изменизся.
Уй 1!60(1123). У ХРГ 0 ншученна. Эксперименты покезаяи, что увеличение длины полны ЬЬ рассеянного иэяучення не зависит от лдины солим Х паааюшего излучения и природы рассеивающего яещестаа, а опргделается только упюм рассеяния 9: ЬЬ 22„з(пг 9/2. глс Մ— комптоноаская ллнна волны. Отсюда ЬА 2 2 4263 1О-'з м миг 30' 1,2! ° 1О-'г м 1,21 пм. Ответ: ЬА 1,21 пм. № 1164(П32). Дано: Рслюнне: 9 50' Увеличение данны волны ЬА Х'- Акомптоноаскогорассеянно- 2 20 им гоизлученна Х' по сравнению с падающнн Хдясщя формулой ЬА Х' — Х 22„нпг 8/2, цю 1„- комптонсаская длина нщны, 8 — упш рессогння. Оюющ Х' Х+ 2)„нпт8/2 20 им+ 2 ° 2426)им ° миг 45' 22 43 пм. Ответ; Х' = 22,43 пм.
№ 1165(1133). меняю яна мщны 2 лакающего излучения равна разности Х' — ЬХ, где Х' — длина аояим комптоноаского рассеянного ищучения, ' — ЬА — коьппопоаское уаелнчснне данны волны рассеянного излучения. ЬА 2)г„мпг 9/2. Окончательно, А-2)„мазОД- 10,7 пм — 2 2,4263 пм нп' 45'72 10,7 пм — 0,7 пм 1О пм.
Огэст: А 1О пм. № 11бб(И34). Дано: Решсмпе: Ад= 03 пм Всспользумся формулой ЬА 21„нпг6/2, где 1„— компгоноас- 9 — т Югглю мины, 6 — )чол рассеянна, Ьь )%сличение длины Волям расснгпиого ийлученна. Отсгсяд ми — = ~ — на Зшщ)п ( — йагеегд0,26 =88.8 '. 2 ~Й ~2Х, Ппмт; 6 № 1167(1135). Дано: Решение: А 2 пм 2 1О 'г и Так как рассеанне Оютонов на свободных элект- Х' 24пм 24.!О 'гмронал аалястся упругим, то прн столкновении Д 7 вмполвмтся закон сохранение энергии. Поэтому энерпш электрона отдачи будет равна разности энергий калита до и после столкновения с электроном.
а, Ач — Ат' Ьс ()/Х вЂ” 7/А') = = 6,628 ° 10 ~ Длг ° с ° 8 ° 1Оь и/е ° (, ° - „, ) = 1 1 2 ° 10'г н 2(4 ° 10 "г и 1,9878 ' !О и ' 0,83 ° !ОпДж 1,65 '!О '«Дн О,! МэВ. Ответ: В, 0,1 Х(Э. № 1166(И36). Решенис осаользуемся законом сохранения импульса для упру»ого Рассеяния бютона на покоя шемся электроне.
о столкновения сумнарный импульс системы равялся импульсу рен»тенавского кванта р, д/т = д/Х. Паоле столкновения электрон приобрел импульс р„а импульс фотона стал Раасн р, = Д/Х; тле Х' — ллина ваяны бютана рассеяния. По закону сохранения имйульса р, р, + р,. В проекции на первоначальное направление падаюших лучей получаем р» = р еаа 60 + р сс«80 В проекции на направление, перпендикулярное первоначальному: р, в!в 60 ' = р, в!л 80 Подстаавяем значения тригонометрических функций: 1,/8 ' ' 2 ВХ 2 ° б ° 10'» м = р» Далее, /Вр, = Ххб ° 10- Ответ: а) 4,63 ° !О-»» кг и/с; б) 1,15 !О»' кг м/с.
Рй Ибр(И37). Решение: По закону импульса р, р, + р, (подробнее см. предмдушую замну). Здесь р, — первоначальный импульс фотона. р, — иыпульс электрона, )(- импульс рассеянного фотона. Так как угол мсклу р ну, равен 90 ', то па тспюме Пифагора Р.Ф'И- 1 1 х' (х+ дх, где дХ- увеличение данны ммны рмхеянното фотона. ОХ 7)„нп» 90'/х Х„.
Окончательно, р, = Д вЂ”, + = 6,626 ° 10 " Ди» ° с ° 1 1 хт (х+~7 (20 пм) (22,42 нм) 6 626 ° 10 м Дж ° е ° 6 7 ° 10н — («-=4 44 ° 10 им(с. Ответ р, 4,44 * !О-»» кг ° м/с. Уй И70(ИЗВ). Сила, с которой авег давит на поверхность, равна изменению импульса пахавших фотонов в свинину времени. От идеально белой поверхности фотоны упруго шранюатся и передают ей удвоенный собст«ениый импульс. Глава Хнщ Алюи в стаиваю лд Идевтьно черной повсрхнсстью 4ютоны поглощаются. В этом случае передаетса только их собственный импульс. Таким образом, давление слета на белую поверхность в два раза бгшьше, чем на черную (см.
также залечу № ! 158). Уй 1171(1159). Решение: На космнчсскую яму деЯствуст сила давления света, равная Г Рб, где Р— лавление света, Š— плашддь паруса Под действием этой силы акга авшксгса равноускоренно с ускорением в Р/ю, где ю — масса якпа. Так начальная скоросп яхты равна нулю, то за время г яхта прнобрспт скорость о = аг. Отсюда г = »/а = еш/Р = ет/Ре. г = 6 10 с = 1380 чае. 68 сут. 60 и/с ° 10* кг 10 ' Па ° 10* м' Пусть, пройденный яхюЯ, антавит ! = — = — - — =, ь г --1Яб 10' м = 125000 аг* */а зш 26 ° 10* мг/сг ° Пр «. 2 2 2РЗ 2 ° 10' Па ° 10' м' Ответ: с 53 суг., ! = 1П 000 км. ГЛАВА Х'гг!! АТОМ И АТОМНОЕ ЯДРО 51.
Ядерная модена атозсв. Непускание н поглощение света итоном. Лазер № 1172(И40). Согласно вюрому постулату Бора, при переливе электрона с одной стационарной орбиты на друпчо излучается (поглощается) адин фотон с энерпюй Л» .Е„- Ем равной разности энергий соответствующих сшпионарнмх состояний атома. Прн сбяучеиии атом водорода поглотил фотон с энерпгей Л», Е; — Ез. При возвращении в исходное состояние он сначала излучил фотон с знергнеЯ Л»з = Ег —.Ег, а затем — с энергиеЯ Л»э = Еэ — Ег Очевидно, эиерпш Л», = Уг»з + Л»г), то есть энергия двух юлучеиных фотонов равна энергии олного поглощенною фотона, а энерпгя калжого излученного 4ютона меньше энергии поглощенного.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
