Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Дисциплины:
2017-11-17 | 232 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В контрольную работу №5 включены задачи на следующие темы: тепловое излучение; фотоэффект; строение атома; спектры атомов; элементы квантовой механики;физика твердого тела; физика атомного ядра; радиоактивность.
Для решенния задач 501...510 по теме “Тепловое излучение” необходимо изучить его основные характеристики: энергетическая светимость, спектральная поглощательная и излучательная способность тел. Особенно важно усвоить законы излучения абсолютно черного тела как оптимального излучателя для тепловых источников.
Приступая к решению задач 501...510 проработайте соответствующий материал по учебному пособию [1], с. 367...373.
Исследованию квантовой природы внешнего фотоэффекта и его закономерностей посвящено решение задач 511...520. Предварительно необходимо ознакомиться с данным явлением, рассмотреть вольт-амперную и световую характеристики, изучить этот материал по пособию [1], с. 376...381.
Решение задач 521...530 требует понимания квантовой природы спектров излучения атомов, на примере атома водорода. Следует уяснить, что излучение атомом света происходит при переходе электрона с высшего энергетического уровня на низкий. При этом излучается один квант (фотон), частота которого определяется разностью энергий соответствующих уровней. Если в задаче не указаны номера каких-либо энергетических уровней, то их можно определить по принадлежности излучения к той или иной части спектра. Проработайте этот материал по учебному пособию [1], с. 387...389, 412...426.
Задачи 531...550 на тему “Элементы квантовой механики” требуют понимания корпускулярно-волнового дуализма микрочастиц (знание волн де Бройля и их свойств), а также знание соотношения неопределенностей как границы применимости классических представлений к микрочастицам квантовой природы.
|
Приступая к решению этих задач проработайте материал данной темы по пособию [1], с. 393...398.
Задачи 551...560 относятся к теме “Физика твёрдого тела”. Здесь нужно обратить внимание на зонную структуру энергетических зон твердых тел, изучить зависимость проводимости полупроводников от температуры, ознакомиться с эффектом Холла по учебному пособию [1], с. 442...450.
Исследованию элементов физики атомного ядра посвящено решение задач 561...580.
Задачи 561...570 посвящены радиоактивному излучению и закону радиоактивного распада. Проработайте этот материал по учебному пособию [1], с. 471...474.
Решение задач 571...580 требует знания состава ядра, понятий дефекта массы и энергии связи ядра, характеристик ядерных сил.
Решение задач 571...580 требует понимания закономерностей ядерных реакций, в частности законов сохранения. Обратить внимание на способ определения энергии реакции деления ядер.
Приступая к решению этих задач ознакомьтесь с этим материалом по учебному пособию [1], ч. 484...493.
Табл. 5
Вариант | Номера задач | |||||||
6.2. Основные законы и формулы. Примеры решения задач
Тепловое излучение
1. Энергетическая светимость тела Re – это энергия, излучаемая единицей поверхности тела за единицу времени в диапазоне длин волн от 0 до
.
2. Поток Ф, излучаемый(поглощаемый) телом, равен
,
где W – энергия, излучаемая (поглощаемая) телом; t – время.
3. Закон Стефана-Больцмана
Re = s T 4,
где Re – энергетическая светимость (излучательность) абсолютно черного тела; s = 5,67 Вт/( К4) – постоянная Стефана-Больцмана; Т – термодинамическая температура.
|
4. Первый закон Вина (закон смещения Вина)
l m= b/T,
где l m – длина волны, на которую приходится максимум излучения абсолютно черного тела; b= 2,90 К – постоянная первого закона Вина.
5. Второй закон Вина
(r l, T)max = ,
где (r l ,T)max – максимальная спектральная плотность энергетической светимости абсолютно черного тела; b' = 1,3 Вт / (К5 )– постоянная второго закона Вина.
Примеры решения задач
Задача 1
Длина волны, на которую приходится максимум энергии в спектре излучения черного тела, 0,58 мкм. Определить энергетическую светимость поверхности тела.
Дано: | Решение: |
l m = 0,58 мкм= 10-7 м | Энергетическая светимость Re абсолютно черного тела в соответствии с законом Стефана-Больцмана пропорциональна четвертой степени термодинамической температуры и выражается формулой |
Re -? |
Re = s T 4, (1)
где s– постоянная Стефана-Больцмана; Т – термодинамическая температура.
Температуру Т можно вычислить с помощью закона Вина:
l m= b / T, (2)
где b – постоянная закона смещения Вина.
Используя формулы (2) и (1), получаем
Re= s(b/ l m)4.
Произведем вычисления
.
Фотоэффект
Энергия фотона
e = h nилиe = ħ ,
где h – постоянная Планка; ħ = h/ 2p– приведенная постоянная Планка; – частота фотона; = 2 – циклическая частота.
Импульс фотона
p = h/ l.
Формула Эйнштейна для фотоэффекта
hn = A + ,
где h n - энергия фотона, падающего на поверхность металла; А – работа выхода электрона; – максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.
Красная граница фотоэффекта
no = A/h илиlo = hc/A,
где n oи lo– минимальная частота света и соответствующая длина волны, при которых еще возможен фотоэффект.
Примеры решения задач
Задача 1
Работа выхода материала фотокатода равна 3,4эВ. Какова должна быть максимальная длина волны излучения, падающего на фотокатод, если фототок прекращается при разности потенциалов 1,2В?
Дано: | Решение: |
В | Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта , где e– энергия фотонов, падающих на поверхность фотокатода; |
А вых– работа выхода электрона; –максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.
Максимальная кинетическая энергия фотонов равна работе сил задерживающего электрического поля, т.е.
|
,
где е –заряд электрона; – задерживающая разность потенциалов. Минимальная энергия фотонов, при которой возможен фотоэффект, равна , где lmax–максимальная длина волны фотонов.
Подставим полученные соотношения в уравнение Эйнштейна, получим:
, откуда находим lmax:
.
Подставим числовые значения
|
|
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!