Физика-10-11-Задачник-Степанова-2000-ГДЗ (991539), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Со 2-го уровня могут перейти на 1-йуровень, излучив другую порцию энергии. Также возможен переход с 3-гона 1-й энергетический уровень, при этом излучается третья порция энергии.Таким образом, атомы водорода в данной задаче могут испускать кванты стремя различными энергиями.1724. n1=1, n2=2. ν − ?При переходе электронов с одной орбиты на другую длина волныизлучения атома1λ=R(1n12−12n2, R=1,1 ⋅1017 м−1 − постоянная Ридберга.)n1 − номер орбиты, на которую переходит электрон, n2 − номер орбиты, накоторой находится электрон.ν=11c1 1.
ν=сR ( 2 − 2 ) . ν=3⋅108⋅1,1⋅107 ( − )=2,475⋅1015 (Гц).λ1 4n1 n21725. ϕ=13,56 В.1726. Екин=1,892 эВ. λ − ?Екин=hchc. λ=Eкинλ308λ=6,62 ⋅ 10−34 ⋅ 3 ⋅ 1081,892 ⋅ 1,6 ⋅ 10−19=6,56⋅10−7 (м)=656 (нм) − соответствует длине волныкрасного цвета, т.е. получим в спектре красную линию.1727. n1=2; n2=4, R=1,1⋅107 м−1.
λ − ?1λ=R(12n1−12n2; λ=)17, ⋅ 10 (11122−142=4,85⋅10−7 (м)=485 (нм).)Эта длина волны соответствует зелено-голубоватому цвету.1728. Е2−Е1=3,278⋅10−19 Дж. λ − ?Е2−Е1=hλ=chc. λ=.E2 − E1λ6,62 ⋅ 10−34 ⋅ 3 ⋅ 1083,278 ⋅ 10−19=6,06⋅10−7м=606 (нм) − оранжевый цвет.1729. ∆Е=4,9 эВ. λ − ?∆Е=h14 ⋅ 1,6 ⋅ 10−19chc. λ=. λ==3,38⋅1015 (Гц).∆Eλ6,62 ⋅ 10− 34№ 1730.
E= hV; V =E EЭВ ⋅ e 14эв ⋅ 1,6 ⋅ 10−19 Кл=== 3,4 ⋅ 1015 Гц.6,62 ⋅ 10− 34 Дж ⋅ chh1731. Е1=21,6 эВ; Е2=41эВ; Е3=64 эВ.λmin=25 нм.Е= h13 ⋅ 108c. Е=6,62⋅10−34=49,7 (эВ).λ25 ⋅ 10− 9 1,6 ⋅ 10−19Е>Е1, Е>Е2, Е<Е3.Таким образом, возможны однократная и двукратная ионизации.1732. λ=10−10 м; Еион=24,5 эВ; Е0(кин)=0. ve − ?Изменение кинетической энергии электрона∆Е=mve2mve2.−Е0(кин)=22По закону сохранения энергии∆Е=Е−Еион, где Е=hν=hc.λmve2c2 c= h −Eион.; vе=( h − E ион ) .mλλ2vе=29 ,1 ⋅ 10− 31( 6,62 ⋅ 10− 34 ⋅3 ⋅ 10810−10− 24 ,5 ⋅ 1,6 ⋅ 10−19 ) =6,6⋅107 (м/с).3091733.
Потому что свинец поглощает радиоактивное излучение.1734. Преимущество кобальтовой пушки перед рентгеновской установкойсостоит в том, что проникающая способность γ-излучения, излучаемогокобальтовой пушкой, больше, чем у рентгеновского излучения.1735. Нет.1736. Потеря энергии обусловлена ионизацией воздуха.1737. Произошел α-распад атомных ядер 2-х типов.1738.2412 Mg,2512 Mg,2612 Mg.Np − ? Nn − ?2412 Mg2512 Mg2612 Mg1739.: Np =12; Nn=24⋅ Np=24−12=12;: Np =12; Nn=24⋅ Np=25−12=13;: Np =12; Nn=24⋅ Np=26−12=14.83Li .β-распад:α-распад:8803 Li → −1 e + 4 Be ;8444 Be → 2 He + 2 He.1740.
23992 U .2390β-распад: 23992 U → −1 e + 92 Np ;2340β-распад: 23992 Np → −1 e + 94 Pu ;4235α-распад: 23494 Pu → 2 He + 92 U .1741. 23490 Th .3 последовательных α-распада:1)2)234423090 Th → 2 He + 88 Ra ;230222488 Ra → 2 He + 84 Po .1742.21081Tl.3 последовательных β-распада:1)2)3)210210081Tl → −1 e + 82 Pb ;210210082 Pb → −1 e + 83 Bi ;210210083 Bi → −1 e + 84 Po ;α-распад:210484 Po → 2 He1743.
23892 U .310+ 20682 Pb .3 последовательных α-распада:1)2)3)238423492 U → 2 He + 90 Th ;234423090 Th → 2 He + 88 Ra ;230226488 Ra → 2 He + 86 Rn ;2 последовательных β-распада: 1)2)22687 Fr22686 Rn→ −10e + 22687 Fr ;→ −10e + 22688 Ra .1744. α-распад:232490Th → 2 He+ 22688 Ra ;2 последовательных β-распада:226228088 Ra → −1 e + 89 Ac ;22802) 22889 Ac → −1 e + 90 Th ;4224α-распад: 22890Th → 2 He + 88 Ka .1745. β-распад: Х→ −10 e + 21183 Bi .211Х= 82 Pb .α-распад: Y→ 24 He + 21182 Pb .Y= 21584 Po .1746.
α-распад: Х→ 24 He + 21684 Po .220Х= 86 Rn .Y→ 24 He + 22088 Rn .Y= 22488 Ra .1)1747. t=T N( p).−?2N0Закон радиоактивного распада N=N0 2NN0=2−N(p)=1−T2T12=2−12=12; N=12−tT.⋅N0.=0,29.1748. t − 1 месяц, Т=71 день.N−?N0311N= N0 2−tT. t=30 дней.3071.30tT.−NN= 2 71 =0,746 или=74,6%.N0N0N1749. t=8 дней. N1= 0 .4N=N0 2−N1=N0 2−t8−−N018=N0 2 T . = 2 T .=2.4T4T=4дня.5827 Co1750.N 1( p )N 1( 0 )6027 Co: t1=20 суток, Т1=72 суток.−?: Т2=5,3 года;N 2( p )N 2( 0 )=N 1( p )N 1( 0 ).t2 − ?1) N1=N0(1) 2N 1( p )N 1( 0 )2)−=1− 2N 2( p )=N 2( 0 )t1T1t− 1T1. N1(p)=N1(0)−N1=N1(0)(1− 2−t1T1)..N 1( p ); 1− 2N 1( 0 )−t2T2=1− 2−t1T1.t2 t1T= .
t2=t1 2 .T2 T1T1Расчеты:N1( p )N1( 0 )t2=20=1− 2−2072=0,175 или 17,5%5,3=1,5 (года).721751. t=1 сутки, N0=106; TRn=3,3⋅105 c.N(p)=N0−N0 2N(p)=106(1− 21752.13153 J,−−t1TRn24 ⋅ 60⋅603,3⋅10 513353 J312,)=1?67⋅105 атомов.13553 J. Т1=8 суток, Т2=20 ч., Т3=7 ч. t=1 месяц.N1( p )N 2( p )−?N1( 0 )N=N0 2N1( p )−N 2( 0 )N 2( p )N 2( 0 )N 3( 0 )tT. N(p)=N0−N0 2=1− 2N1( 0 )N 3( p )−?−=1− 2308−−?tT=0,93 или 93%;30⋅2420≈1;N 3( p )N 3( 0 )=1− 230⋅247≈1.90Sr ) =Т1=28 лет, T ( 1371753.
T ( 3855Cs ) =Т2=30 лет,NN0=110t1 − ? t2 − ?N=N0 2−−tT,NN0=2−tTt1t1T1−1=10 ; 22t1=log210.T1T1=10t1=T1log210=28⋅3,33=93,3 (года)t2=T2⋅3,33=30⋅3,33=100 (лет).1754. Т.к. в верхних слоях атмосферы ее плотность ниже, чем уповерхности Земли, то длина пробега α-частицы больше в верхних слояхатмосферы.1755. β-излучение и γ-излучение.1756. С=24мФ, ∆U=20В. N − ?Количество пар ионов, образовавшихся в счетчике Гейгера, определяетсяколичеством электронов N, движущихся в цепи (рис. 245).
Количествоэлектронов есть отношение заряда, протекшего в цепи, к заряду одногоэлектрона:N=Qe=C∆U24 ⋅ 10 −12 ⋅ 20. N==3⋅109 (пар ионов).e1,6 ⋅ 10 −191757. Если уменьшить сопротивление R в цепи (рис. 245), то счетчикубудет требоваться меньшее время для того, чтобы принять новый сигнал.1758. Индукция магнитного поля должна быть направлена за плоскостьчертежа перпендикулярно ей.1759. Из рисунка видно, что сила Лоренца действовала в направлении,показанном на рисунке. По правилу левой руки, учитывая, что зарядэлектрона отрицательный, делаем вывод, что электрон двигался снизу вверх.3131760. (Начало решения − см. 1759).Правый трек − отрицательно заряженная частица, соответственно левыйтрек принадлежит положительно заряженной частице.
Массы частицразные, так как толщина треков разная.1761. Так как масса α-частицы во много раз больше массы β-частицы, тотраектория α-частицы короткая вследствие ее трения при движении в парахводы. β-частица не успевает затормозить, поэтому ее треки полностью неумещаются в камере. Под действием силы Лоренца, действующей на αчастицу, траектория последней искривляется.1762.
Так как свинец поглощает радиоактивное излучение, то треки частицбудут больше закреплены. Следовательно, можно определить знак зарядачастицы и направление ее движения.1763. Из рисунка видно (по толщине треков), что частица, пройдя черезслой АВ, потеряла скорость (трек в нижней части от АВ толще). Трекичастиц быстро исчезают, потому что сконденсировавшиеся каплинасыщенного пара воды при возвращении начальных условий вновьпревращаются в молекулы пара, и туман рассеивается.1765.
Нейтрон будет испытывать больше столкновений с ядрами элементов,атомная масса которых меньше, т. е. с ядрами углерода, т. е. mc=12 a.е.м<m0=a.е.м.1766. Так как нейтрон электрически нейтрален, то при проникновении вядра атомов между ними и ядрами не возникает сил электрическоговзаимодействия, нежели с другими частицами, имеющими заряд. Поэтомунейтроны легче проникают в ядра атомов, чем другие частицы.1767.472 He ; 3 Li;2713 Al. Есв − ?Дефект масс ∆М=Z⋅mp+(A−Z)mп − µядра, где Z − заряд ядра, А − атомнаямасса элемента, µядра − масса ядра.mп=1,00866 a.е.м. − масса нейтронаmp=1,00783 a.е.м.
− масса протона.1)42 He. µHe=4,0026 a.е.м.∆М=2⋅1,00783+(4−2)⋅1,00866−4,0026=0,03038 (a.е.м.)Есв=Е0∆М, Е0=931МэВ − энергия связи одной атомной единицы массы.∆Есв=Е0∆М.∆Есв=931⋅0,03038=28,28 (МэВ).2) 37 Li : Z=3 A=7.µLi=7,01601 a.е.м.∆М=3⋅1,00783+(7−3)⋅1,00866−7,01601=0,04212 (a.е.м.).Есв=931⋅0,04212=39,2 (МэВ).3)2713 Al; Z=13; А=27, µAl=26,98146.∆М=13⋅1,00783+(27−13)⋅1,00866−26,98146=0,24157.Есв=0,24157⋅931=224,9 (МэВ).3141768. 13 H : 23 He .
Есв − ?31H: Z=1, А=3. µн=3,01605∆Мн=Z⋅mp+(A−Z)mп−µн.∆Мн=1,00783_(3−1)⋅1,01605=0,0091(a.е.м.)Есв(Н)=931⋅0,0091=8,47 (МэВ).32 He :Z=2; A=3: µ32 He=3,01602 (a.е.м.)∆М(He)=21,00783+1,00866−3,01602=0,0083 (a.е.м.)Е св 3 =931⋅0,0083=7,72 (МэВ)2т.к.HeЕсв ( 3H ) 8,47 7,72 Е св ( 3He )12=>=A( 3He )A( 3H )331[МэВ/нуклон],2то ядро 13 H более устойчиво. (Удельная энергия связичем у1769.32 He ).21 H . ЕсвЕсвАу 13 H больше,−?Z=1, А=2, µ 2 H =2,01411∆M 2 H =(1,00783+1,00866−2,0141)=0,00239 (а.
е. м.)1Удельная энергия связи:1770.73 Li,147N,Eсв 931 ⋅ 0,00239==1,11 (МэВ/нуклон).A216278 O 13 Al,4020 Ca,6311329 Cu , 48 Cd,20080 Hg,23892 U.Eсв(А) − ?AЕсв=Е0∆М; ∆М=Z⋅mp+(A+Z)mn−µядра.Для ядра73 Li: Есв=Е0∆М.Есв=931(3⋅1,00783+(7−3)1,00866−7,01601)=39,2 (МэВ).Есв 39 ,2==5,6 (МэВ/нуклон).7ААналогично для других ядер:Ядро147N168O2713 Al200406311323820 Ca 29 Cu 48 Cd 80 Hg 92 U7,23Eсв(МэВ/нуклон)A7,718,335,80,3612,65,07,653151771.1772.441415 B + 2 He → 7 N + 0 n .27430113 Al + 2 He → 15 P + 0 n ;распад с выделением позитрона:36156126 Fe + 0 n = 25 Mn + 1 H56362) 25Mn → 26Fe + −10e .11774. 1) 105 B + 24 He = 137 N + 0n ;1302) 137 N → 8 O + 1e .1773. 1)3015 P30Si + 10e .→ 14;11145 B + 1 H →3 2 He .1776. 1) 147 N +?→ 178 O + 11H ; ZA X : А=(17+1)−14=4, Z=(8+1)−7=2.A4Z X = 2 He ;A2) 147 N +?→ 158 O +γ; Z X : А=15−14=1, Z=8−7=1.A1Z X = 1H ;3) 147 N +?→ 54 B + 24 He ; ZA X : А=(11+4)−14=1, Z=(3+2)−7=0.A1Z X = 0n .272724241777.
1) 13Al (n, 2) X: 13Al + 01n = 24 He + 11Na . Х= 11Na .555555115512) 25 Mn (x, n) 26 Fe : 25 Mn + 1 H = 0 n + 26 Fe ; х= 1 H .3) 147 N + 01n = 11H + 146 C , х= 11H ; 147 N (n; x) 146 C ;4) 199 Fe (p, x) 168 O : 199 Fe + 11 p = 24 He + 168 O ; х= 24 He ;272730305) 13Ac (α; р) Х: 13Al + 24 He = 11 p + 14Si ; Х= 14Si ;24251424256) Х (р; α) 11 Na : 12 Mg + 1 p = 2 He + 11 Na ; Х= 12 Mg .1778. 1) 147 N + 24 He = 11H + 178 O .1775.Е=|∆µ|Е0=931|∆µ| (МэВ).∆µ=µ1+µ2−(µ3+µ4).µ 14 =14,0037 (а. е. м.), µ 47N2He=4,0026 (а. е. м.);µ ( 1H ) =1,00783+4,0026−(1,00783+16,99913)=−0,00129 (а. е. м.);1Е=0,00129⋅931=1,2 (МэВ);924 Be + 1 H2)= 105 B + 01n .µ 9 Be =9,01219 (а.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
