Выражение для комптоновской длины волны.

Комптоновская длина волны (λ_c) — параметр размерности длины, характерный для релятивистских квантовых процессов; выражается через массу m частицы и универсальные постоянные

Вычислите по теории Дебая удельную теплоёмкость серебра при температуре 8 К. Считать условие T<<Q_D выполненным и принять для серебра Q_D=225 К. Теплоемкость в предельном случае

Дано: Т=8 К, Т<<Θ_D, Θ_D=225 K Найти: с=?

Решение: С_m=234R(T/ Θ_D)³ R=8,31 Дж/(моль·K) C_m=0,087 Дж/(моль·K)

C_m=с·М с= C_m/М с=0,0008 Дж/(К·кг) М(Ag)=108 кг/моль Ответ: 0,0008 Дж/(К·кг)

Вычислите радиус пятой зоны Френеля для плоского волнового фронта, если точка наблюдения находится на расстоянии 1 м от фронта волны. Длина волны равна 0,5 мкм.

Расстояние от внешнего края k-ой зоны Френеля до т наблюд R равно b_k=b+k *λ/2. R_к ² +b² = (b+k *λ/2)² . R_к ² +b² = b² +bkλ+ k² *λ²/4; R_к ² = bkλ+ k² *λ²/4; k² *λ²/4 можно пренебречь. R₅=√(bkλ)=>r₅=1.58 мм

Г

Германиевый образец нагревают от 0 до 17ºС. Принимая ширину запрещенной зоны кремния 0,72 эВ, определите, во сколько раз возрастет его удельная проводимость.

Найти: γ₂/ γ₁=? Решение: ΔЕ=0,72 эВ=0,72·1,6·10^-19 Дж γ=γ₀·e^-∆E/kT е^{ΔЕ(Т2-Т1)/Т1Т2}= γ₂/ γ₁ γ₂/ γ₁=е⁸ [(Дж·К)/(Дж·К)] Ответ: в е⁸ раз

Д

Дайте определение дифракции Френеля и дифракции Фраунгофера. Дифра́кция Френе́ля — дифракционная картина, которая наблюдается на небольшом расстоянии от препятствия, по условиям, когда основной вклад в интерференционную картину дают границы экрана.

Дифракция Френеля — это дифракция в случае, когда отверстие открывает (или препятствие закрывает) для точки наблюдения несколько зон Френеля. Если открыто много зон Френеля, то дифракцией можно пренебречь, и мы оказываемся в приближении геометрической оптики. (дифракция, в случае, если дифр картина наблюд на конечном расстоянии от предмета, вызыв дифракцию и надо учитывать кривизну волнового фронта)

Дифракция Фраунгофера — это дифракция на отверстии, которое для точки наблюдения открывает заметно меньше одной зоны Френеля. Это условие выполнено, если точка наблюдения и источник света находятся достаточно далеко от отверстия.

Дифракция Фраунгофера — случай дифракции, при котором дифракционная картина наблюдается на значительном расстоянии от отверстия или преграды.(случай дифракции, если волновые фронты плоские, лучи параллельные, и дифр картина наблюдается на бескон большом расстоянии – для этого необходимы линзы)

Два когерентных источника S₁ и S₂ испускают монохроматический свет с длиной волны l = 6·10^{-7 м. Определить будет ли в точке А максимум или минимум освещенности.}

S₂A = (2 + 0,35·10^-7) м, S₁A = (2 + 9,35·10^-7) м.

∆S= (S₁ – S₂ ) = 2 + 0,35·10^-7- 2 - 9,35·10^-7 = 9*10^-7

∆S= mλ. Тогда 9*10^-7 = m* 6·10^-7. m = 3/2. т.к. дробное, будет минимум освещенности.

Два когерентных источника света (l = 600 нм) дают интерференционную картину. На пути одного из них ставят стеклянную пластину (n = 1,6) толщиной d = 3 мкм. На сколько полос сместится интерференционная картина?

Переведем 600 Нм = 600 * 10^{-9 м 3 мкм = 3*10-6} м∆S= 2d(√n² - sin²α) + λ/2 = mλ. ∆S= 2d(√n² - sin²0) + λ/2 = mλ. Тогда 2nd+ λ/2 = mλ, d= (mλ - λ/2)/ 2n, d=2*1,6*3*10^-6 + 300 * 10^-9 = m *300 * 10^-9, 300 * 10^-9 (m-1) = 9,6*10^-6 тогда, (m-1) = 9,6*10^-6/300 * 10^-9 = 0,032/10^-3= (m-1) m = 33

Дифракционная решётка имеет 125 штрихов на 1 мм её длины. При освещении решётки светом длиной волны 420 нм на экране, расположенном на расстоянии 2,5 м от решётки, видны синие линии. Определите расстояние от центральной линии до первой линии на экране.