|
Задачи по Физике с решениями, пояснениями и ответами
|
|
| Wilhoite | Дата: Понедельник, 23.10.2017, 15:42 | Сообщение # 211 |
|
Генерал-майор
Группа: Проверенные
Сообщений: 280
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline
| 16.58 Найти угол iБ полной поляризации при отражении света от стекла, показатель преломления которого n=1,57.
16.59 Предельный угол полного внутреннего отражения для некоторого вещества i=45°. Найти для этого вещества угол iБ полной поляризации.
16.60 Под каким углом iБ к горизонту должно находиться Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности озера, были наиболее полно поляризованы?
16.61 Найти показатель преломления n стекла, если при отражении от него света отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления β=30°.
16.62 Луч света проходит через жидкость, налитую в стеклянный (n=1,5) сосуд, и отражается от дна. Отраженный луч полностью поляризован при падении, его на дно сосуда под углом iБ=42°37'. Найти показатель преломления n жидкости. Под каким углом i должен падать на дно сосуда луч света, идущий в этой жидкости, чтобы наступило полное внутреннее отражение?
16.63 Пучок плоскополяризованного света (λ=589 нм) падает на пластинку исландского шпата перпендикулярно к его оптической оси. Найти длины волн λ0 и λe обыкновенного и необыкновенного лучей в кристалле, если показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и для необыкновенного лучей равны n0=1,66 и ne=1,49.
16.64 Найти угол φ между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, проходящего через поляризатор и анализатор, уменьшается в 4 раза.
16.65 Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, поставленные так, что угол между их главными плоскостями равен φ. Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают 8% падающего на них света. Оказалось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора, равна 9% интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Найти угол φ.
16.66 Найти коэффициент отражения ρ естественного света, падающего на стекло (n=1,54) под углом iБ полной поляризации. Найти степень поляризации P лучей, прошедших в стекло.
16.67 Лучи естественного света проходят сквозь плоскопараллельную стеклянную пластинку (n=1,54), падая на нее под углом iБ полной поляризации. Найти степень поляризации P лучей, прошедших сквозь пластинку.
16.68 Найти коэффициент отражения ρ и степень поляризации P1 отраженных лучей при падении естественного света на стекло (n=1,5) под углом i=45°. Какова степень поляризации P2 преломленных лучей?
17.1 При какой относительной скорости v движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составляет 25 %?
17.2 Какую скорость v должно иметь движущееся тело, чтобы его продольные размеры уменьшились в 2 раза?
17.3 Мезоны космических лучей достигают поверхности Земли с самыми разнообразными скоростями. Найти релятивистское сокращение размеров мезона, скорость которого равна 95% скорости света.
17.4 Во сколько раз увеличивается продолжительность существования нестабильной частицы по часам неподвижного наблюдателя, если она начинает двигаться со скоростью, составляющей 99% скорости света?
17.5 Мезон, входящий в состав космических лучей, движется со скоростью, составляющей 95 % скорости света. Какой промежуток времени Δτ по часам неподвижного наблюдателя соответствует одной секунде "собственного времени" мезона?
17.6 На сколько увеличится масса α-частицы при ускорении ее от начальной скорости, равной нулю, до скорости, равной 0,9 скорости света?
17.7 Найти отношение e/m заряда электрона к его массе для скоростей: a) v<<c; б) v=2·10^8 м/с; в) v=2,2·108 м/с; г) v=2,4·108 м/с; д) v=2,6·108 м/с; е) v=2,8·108 м/с. Составить таблицу и построить графики зависимостей m и e/m от величины β=v/с для указанных скоростей.
17.8 При какой скорости v масса движущегося электрона вдвое больше его массы покоя?
17.9 До какой энергии Wк можно ускорить частицы в циклотроне, если относительное увеличение массы частицы не должно превышать 5%? Задачу решить для: а) электронов; б) протонов; в) дейтронов.
17.10 Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти электрон, чтобы его скорость составила 95% скорости света?
17.11 Какую ускоряющую разность потенциалов U должен пройти протон, чтобы его продольные размеры стали меньше в 2 раза?
17.12 Найти скорость v мезона, если его полная энергия в 10 раз больше энергии покоя.
17.13 Какую долю β скорости света должна составлять скорость частицы, чтобы ее кинетическая энергия была равна ее энергии покоя?
17.14 Синхрофазотрон дает пучок протонов с кинетической энергией Wk=10 ГэВ. Какую долю β скорости света составляет скорость протоков в этом пучке?
Сообщение отредактировал Wilhoite - Понедельник, 23.10.2017, 15:48 |
| |
| |
| Wilhoite | Дата: Понедельник, 23.10.2017, 15:43 | Сообщение # 212 |
|
Генерал-майор
Группа: Проверенные
Сообщений: 280
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline
|
18.16 На какую длину волны λ приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, имеющего температуру, равную температуре t=37° человеческого тела, т. е. T=310 К?
18.17 Температура T абсолютно черного тела изменилась при нагревании от 1000 до 3000 К. Во сколько раз увеличилась при этом его энергетическая светимость Rэ? На сколько изменилась длина волны λ, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости? Во сколько раз увеличилась его максимальная спектральная плотность энергетической светимости rλ?
18.18 Абсолютно черное тело имеет температуру T1=2900 К. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на Δλ=9 мкм. До какой температуры T2 охладилось тело?
18.19 Поверхность тела нагрета до температуры T=1000 K. Затем одна половина этой поверхности нагревается на ΔT=100 К, другая охлаждается на ΔT=100 К. Во сколько раз изменится энергетическая светимость Rэ поверхности этого тела?
18.20 Какую мощность N надо подводить к зачерненному металлическому шарику радиусом r=2 см, чтобы поддержав его температуру на ΔT=27 К выше температуры окружающей среды? Температура окружающей среды T=293 К. Считать, что тепло теряется только вследствие излучения.
18.21 Зачерненный шарик остывает от температуры T1=300 К до T2=293 К. На сколько изменилась длина волны λ, соответствующая максимуму спектральной плотности его энергетической светимости.
18.22 На сколько уменьшится масса Солнца за год вследствие излучения? За какое время τ масса Солнца уменьшится вдвое? Температура поверхности Солнца T=5800 К. Его излучение считать постоянным.
19.1 Найти массу m фотона: а) красных лучей света (λ=700 нм); б) рентгеновских лучей (λ=25 нм); в) гамма-лучей (λ=1,24 нм).
19.2 Найти энергию ε, массу m и импульс p фотона, если соответствующая ему длина волны λ=1,6 нм.
19.3 Ртутная дуга имеет мощность N=125 Вт. Какое число фотонов испускается в единицу времени в излучении с длинами волн λ, равными: 612,1; 579,1; 546,1; 404,7; 365,5; 253,7 нм. Интенсивности этих линий составляют соответственно 2; 4; 4; 2,9; 2,5; 4% интенсивности ртутной дуги. Считать, что 80% мощности дуги идет на излучение.
19.4 С какой скоростью v должен двигаться электрон, чтобы его кинетическая энергия была равна энергии фотона с длиной волны λ=521 нм?
19.5 С какой скоростью v должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны λ=520 нм?
19.6 Какую энергию ε должен иметь фотон, чтобы его масса была равна массе покоя электрона?
19.7 Импульс, переносимый монохроматическим пучком фотонов через площадку S=2 см^2 за время t=0,5 мин, равен p=3·10-9 кг·м/с. Найти для этого пучка энергию E, падающую на единицу площади за единицу времени.
19.8 При какой температуре T кинетическая энергия молекулы двухатомного газа будет равна энергии фотона с длиной волны λ=589 нм?
19.9 При высоких энергиях трудно осуществить условия для изменения экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений в рентгенах, поэтому допускается применение рентгена как единицы дозы для излучений с энергией квантов до ε=3 МэВ. До какой предельной длины волны λ рентгеновского излучения можно употреблять рентген?
19.10 Найти массу m фотона, импульс которого равен импульсу молекулы водорода при температуре t=20° C. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной скорости.
19.11 В работе Л. Г. Столетова "Актино-электрические исследования" (1888 г.) впервые были установлены основные законы фотоэффекта. Один из результатов его опытов был сформулирован так: Разряжающим действием обладают лучи самой высокой преломляемости с длиной волны менее 295 нм. Найти работу выхода A электрона из металла, с которым работал A. Г. Столетов.
19.12 Найти длину волны λ0 света, соответствующую красной границе фотоэффекта, для лития, натрия, калия и цезия.
19.13 Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта, для некоторого металла λ0=275 нм. Найти минимальную энергию фотона, вызывающего фотоэффект.
19.14 Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта, для некоторого металла λ0=275 нм. Найти работу выхода A электрона из металла, максимальную скорость v электронов, вырываемых из металла светом с длиной волны λ=180 нм, и максимальную кинетическую энергию Wmax электронов.
19.15 Найти частоту ν света, вырывающего из металла электроны, которые полностью задерживаются разностью потенциалов U=3 B. Фотоэффект сжимается при частоте света λ0=6·10^14 Гц. Найти работу выхода A электрона из металла.
19.16 Найти задерживающую разность потенциалов U для электронов, вырываемых при освещении калия светом с длиной волны λ=330 нм.
19.17 При фотоэффекте с платиновой поверхности электроны полностью задерживаются разностью потенциалов U=0,8 B. Найти длину волны λ применяемого облучения и предельную длину волны λ0, при которой еще возможен фотоэффект.
19.18 Фотоны с энергией ε=4,9 эВ вырывают электроны из металла с работой выхода A=4,5 эВ. Найти максимальный импульс pmax, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона.
|
| |
| |
| Wilhoite | Дата: Понедельник, 23.10.2017, 15:43 | Сообщение # 213 |
|
Генерал-майор
Группа: Проверенные
Сообщений: 280
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline
| 19.19 Найти постоянную Планка h, если известно, что электроны, вырываемые из металла светом с частотой ν1=2,2·10^5 Гц, полностью задерживаются разностью потенциалов U1=6,6 B, а вырываемые светом с частотой ν2=4,6·1015 Гц-разностью потенциалов U2=16,5 B.
19.20 Вакуумный фотоэлемент состоит из центрального катода (вольфрамового шарика) и анода (внутренней поверхности посеребренной изнутри колбы). Контактная разность потенциалов между электродами U0=0,6 В ускоряет вылетающие электроны. Фотоэлемент освещается светом с длиной волны λ=230 нм. Какую задерживающую разность потенциалов U надо приложить между электродами, чтобы фототок упал до нуля? Какую скорость v получат электроны, когда они долетят до анода, если не прикладывать между катодом и анодом разности потенциалов?
19.21 Между электродами фотоэлемента предыдущей задачи приложена задерживающая разность потенциалов U=1 B. При какой предельной длине волны λ0 падающего на катод света начинается фотоэффект?
19.22 На рисунке показана часть прибора, с которым П. Н. Лебедев производил свои опыты по измерению светового давления. Стеклянная крестовина, подвешенная на тонкой нити заключена в откачанный сосуд и имеет на концах два легких кружка из платиновой фольги. Один кружок зачернен, другой оставлен блестящим. Направляя свет на один из кружков и измеряя угол поворота нити (для зеркального отсчета служит зеркальце S), можно определить световое давление. Найти световое давление P и световую энергию E, падающую от дуговой лампы в единицу времени на единицу площади кружков. При освещении блестящего кружка отклонение зайчика a=76 мм по шкале, удаленной от зеркальца на расстояние b=1200 мм. Диаметр кружков d=5 мм. Расстояние от центра кружка до оси вращения ℓ=9,2 мм. Коэффициент отражения света от блестящего кружка ρ=0,5. Постоянная момента кручения нити (M=kα) k=2,2·10^-11 Н·м/рад.
19.23 В одном из опытов П. Н. Лебедева при падении света на зачерненный кружок (ρ=0) угол поворота нити был равен α=10'. Найти световое давление P и мощность N падающего света. Данные прибора взять из условия задачи 19.22
19.24 В одном из опытов П. Н. Лебедева мощность падающего на кружки монохроматического света (λ=560 нм) была равна N=8,33 мВт. Найти число фотонов I, падающих в единицу времени на единицу площади кружков, и импульс силы FΔτ, сообщенный единице площади кружков за единицу времени, для значений ρ, равных: 0; 0,5; 1. Данные прибора взять из условия задачи 19.22
19.25 Русский астроном Ф. A. Бредихин объяснил форму кометных хвостов световым давлением солнечных лучей. Найти световое давление P солнечных лучей на абсолютно черное тело, помешенное на таком же расстоянии от Солнца, как и Земля. Какую массу m должна иметь частица в кометном хвосте, помещенная на этом расстоянии, чтобы сила светового давления на нее уравновешивалась силой притяжения частицы Солнцем? Площадь частицы, отражающую все падающие на нее лучи, считать равной S=0,5·10^-12 м2. Солнечная постоянная K=1,37 кВт/м2.
19.26 Найти световое давление P на стенки электрической 100-ваттной лампы. Колба лампы представляет собой сферический сосуд радиусом r=5 см. Стенки лампы отражают 4% и пропускают 6% падающего на них света. Считать, что вся потребляемая мощность идет на излучение.
19.27 На поверхность площадью S=0,01 м^2 в единицу времени падает световая энергия E=1,05 Дж/с. Найти световое давление P в случаях, когда поверхность полностью отражает и полностью поглощает падающие на нее лучи.
19.28 Монохроматический пучок света (λ=490 нм), падая по нормали к поверхности, производит световое давление P=4,9 мкПа. Какое число фотонов I падает в единицу времени на единицу площади этой поверхности? Коэффициент отражения света ρ=0,25.
19.29 Рентгеновские лучи с длиной волны λ0=70,8 пм испытывают комптоновское рассеяние на парафине. Найти длину волны λ рентгеновских лучей, рассеянных в направлениях: а) φ=π/2; б) φ=π.
19.30 Какова была длина волны λ0 рентгеновского излучения, если при комптоновском рассеянии этого излучения графитом под углом φ=60° длина волны рассеянного излучения оказалась равной λ=25,4 пм?
19.31 Рентгеновские лучи с длиной волны λ0=20 пм испытывают комптоновское рассеяние под углом φ=90°. Найти изменение Δλ длины волны рентгеновских лучей при рассеянии, а также энергию We и импульс электрона отдачи.
19.32 При комптоновском рассеянии энергия падающего фотона распределяется поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния φ=π/2. Найти энергию W и импульс p рассеянного фотона.
19.33 Энергия рентгеновских лучей ε=0,6 МэВ. Найти энергию We электрона отдачи, если длина волны рентгеновских лучей после комптоновского рассеяния изменилась на 20%.
19.34 Найти длину волны де Бройля λ для электронов, прошедших разность потенциалов U1=1 В и U2=100 B.
19.35 Решить предыдущую задачу для пучка протонов. Найти длину волны де Бройля λ для пучка протонов, прошедших разность потенциалов U1=1 В и U2=100 В.
19.36 Найти длину волны де Бройля λ для: а) электрона, движущегося со скоростью v=10^6 м/с; б) атома водорода, движущегося со средней квадратичной скоростью при температуре T=300 К; в) шарика массой m=1 г, движущегося со скоростью v=1 см/с.
19.37 Найти длину волны де Бройля λ для электрона, имеющего кинетическую энергию: а) W1=10 кэВ; б) W2=1 МэВ.
19.38 Заряженная частица, ускоренная разностью потенциалов U=200 B. имеет длину волны де Бройля λ=2,02 пм. Найти массу m частицы, если ее заряд численно равен заряду электрона.
19.39 Составить таблицу значений длин волн де Бройля для электрона, движущегося со скоростью v, равной: 2·10^8; 2,2·108; 2,4·108; 2,6·108; 2,8·108 м/с.
19.40 α-частица движется пo окружности радиусом r=8,3 мм в однородном магнитном поле, напряженность которого H=18,9 кА/м. Найти длину волны де Бройля λ для α-частицы.
19.41 Найти длину волны де Бройля λ для атома водорода, движущегося при температуре T=293 К с наиболее вероятной скоростью.
20.1 Найти радиусы rk трех первых боровских электродных орбит в атоме водорода и скорости vk электрона на них.
20.2 Найти кинетическую Wk, потенциальную Wп и полную W энергии электрона на первой боровской орбите.
|
| |
| |
| Wilhoite | Дата: Понедельник, 23.10.2017, 15:43 | Сообщение # 214 |
|
Генерал-майор
Группа: Проверенные
Сообщений: 280
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline
| 20.3 Найти кинетическую энергию Wk электрона, находящегося на k-й орбите атома водорода, для k=1, 2, 3 и ∞.
20.4 Найти период T обращения электрона на первой боровской орбите атома водорода и его угловую скорость ω.
20.5 Найти наименьшую λmin и наибольшую λmax длины волн спектральных линий водорода в видимой области спектра.
20.6 Найти наибольшую длину волны λmax в ультрафиолетовой области спектра водорода. Какую наименьшую скорость vmin должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами электронов появилась эта линия?
20.7 Найти потенциал ионизации Ui атома водорода.
20.8 Найти первый потенциал возбуждения U1 атома водорода.
20.9 Какую наименьшую энергию Wmin (в электроволнах) должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов появились все линии всех серий спектра водорода? Какую наименьшую скорость vmin должны иметь эти электроны?
20.10 В каких пределах должна лежать энергия бомбардирующих электронов, чтобы при возбуждении атома водорода ударами этих электронов спектр водорода имел только одну спектральную линию?
20.11 Какую наименьшую энергию Wmin (в электронвольтах) должны иметь электроны, чтобы при возбуждении атомов водорода ударами этих электронов спектр водорода имел три спектральные линии? Найти длины волн λ этих линий.
20.12 В каких пределах должны лежать длины волн λ монохроматического света, чтобы при возбуждении атома водорода квантами этого света наблюдались три спектральные линии?
20.13 На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны λ=486 нм?
20.14 В каких пределах должны лежать длины волн λ монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света радиус орбиты rk электрона увеличился в 9 раз?
20.15 На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной атомарным водородом. Постоянная решетки d=5 мкм. Какому переходу электрона соответствует спектральная линия, наблюдаемая при помощи этой решетки в спектре пятого порядка под углом φ=41° ?
20.16 Найти длину волны де Бройля λ для электрона, движущегося по первой боровской орбите атома водорода.
20.17 Найти радиус r1 первой боровской электронной орбиты для однократно ионизированного гелия и скорость v1 электрона на ней.
20.18 Найти первый потенциал возбуждения U1: а) однократно ионизированного гелия: б) двукратно ионизированного лития.
20.19 Найти потенциал ионизации Ui: а) однократно ионизированного гелия: б) двукратно ионизированного лития.
20.20 Найти длину волны λ фотона, соответствующего переходу электрона со второй боровской орбиты па первую в однократно ионизированном атоме гелия.
20.21 Решить предыдущую задачу для двукратно ионизованного атома лития. Найти длину волны λ фотона, соответствующего переходу электрона со второй боровской орбиты па первую в двукратно ионизированного атома лития.
20.22 D-линия натрия излучается в результате такого перехода с одной орбиты атома на другую, при котором энергия атома уменьшается на ΔW=3,37•10^-19 Дж. Найти длину волны λ D-линии натрия.
20.23 На рисунке изображена схема прибора для определения резонансного потенциала натрия. Трубка содержит пары натрия. Электроды G и А имеют одинаковый потенциал. При какой наименьшей ускоряющей разности потенциалов U между катодом K и сеткой G наблюдается спектральная линия с длиной волны λ=589 нм?
20.24 Электрон, пройдя разность потенциалов U=4,9 B, сталкивается с атомом ртути и переводит его в первое возбужденное состояние. Какую длину волны λ имеет фотон, соответствующий переходу атома ртути в нормальное состояние?
20.25 На рисунке изображена установка для наблюдения дифракции рентгеновских лучей. При вращении кристалла C только тот луч будет отражаться на фотографическую пластинку B, длина волны которого удовлетворяет уравнению Вулфа Брэма. При каком наименьшем угле φ между мощностью кристалла и пучком рентгеновских лучей были отражены рентгеновские лучи с длиной волны λ=20 пм? Постоянная решетками кристалла d=303 пм.
20.26 Найти постоянную решетки d каменной соли, зная молярную массу μ=0,058 кг/моль каменной соли и ее плотность ρ=2,2•10^3 кг/м3. Кристаллы каменной соли обладают простой кубической структурой.
20.27 При экспериментальном определении постоянной Планка h при помощи рентгеновских лучей кристалл устанавливается под некоторым углом φ, а разность потенциалов U, приложенная к электродам, рентгеновской трубки, увеличивается до тех пор, пока не появится линия, соответствующая этому углу. Найти постоянную Планка h из следующих данных: кристалл каменной соли установлен под углом φ=14°; разность потенциалов, при которой впервые появилась линия, соответствующая этому углу, U=9,1 кВ; постоянная решетки кристалла d=281 пм.
|
| |
| |
| Wilhoite | Дата: Понедельник, 23.10.2017, 15:43 | Сообщение # 215 |
|
Генерал-майор
Группа: Проверенные
Сообщений: 280
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline
| 20.28 К электродам рентгеновской трубки приложена разность потенциалов U=60 кB. Наименьшая длина волны рентгеновских лучей, получаемых от этой трубки λ=20,6 нм. Найти из этих данных постоянную h Планка.
20.29 Найти длину волны λ, определяющую коротковолновую границу непрерывного рентгеновского спектра для случаев, когда к рентгеновской трубке приложена pазность потенциалов U, равная: 30, 40, 50 кВ.
20.30 Найти длину волны λ, определяющую коротковолновую границу непрерывного рентгеновского спектра, если известно, что уменьшение приложенного к рентгеновской трубке напряжения на ΔU=23 кВ увеличивает искомую длину волны в 2 раза.
20.31 Длина волны гамма-излучения радия λ=1,6 пм. Какую разность потенциалов U надо приложить к рентгеновской трубке, чтобы получить рентгеновские лучи с этой длиной волны?
20.32 Какую наименьшую разность потенциалов U надо приложить к рентгеновской трубке, чтобы получить все линии K-серии, если в качестве материала антикатода взять: а) медь; б) серебро; в) вольфрам; г) платину?
20.33 Считая, что формула Мозли с достаточной степенью точности дает связь между длиной волны λ характеристических рентгеновских лучей и порядковым номером элемента Z, из которого сделан антикатод, найти наибольшую длину волны λ линий K-серии рентгеновских лучей, даваемых трубкой с антикатодом из: а) железа; б) меди; в) молибдена; г) серебра; д) тантала; е) вольфрама; ж) платины. Для K-серии постоянная экранирования b=1.
20.34 Найти постоянную экранирования b для B-серии рентгеновских лучей, если известно, что при переходе электрона в атоме вольфрама с M-на L-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны λ=143 пм.
20.35 При переходе электрона в атоме с L-на K-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны λ=78,8 пм Какой это атом? Для K-серии постоянная экранирования b=1.
20.36 Воздух в некотором объеме V облучается рентгеновскими лучами. Экспозиционная доза излучения Dэ=4,5 P. Какая доля атомов, находящихся в данном объеме, будет ионизирована этим излучением?
20.37 Рентгеновская трубка создаст на некотором расстоянии мощность экспозиционной дозы Pэ=2,58•10^-5 А/кг. Какое число N пар ионов в единицу времени создает эта трубка на единицу массы воздуха при данном расстоянии?
20.38 Воздух, находящийся при нормальных условиях в ионизационной камере объемом V=6 см^3, облучается рентгеновскими лучами. Мощность экспозиционной дозы рентгеновских лучей Pэ=0,48 мР/ч. Найти ионизационный ток насыщения Iн.
20.39 Найти для алюминия толщину x1/2 слоя половинного ослабления для рентгеновских лучей некоторой длины волны. Массовый коэффициент поглощения алюминия для этой длины волны μм=5,3 м^2/кг.
20.40 Во сколько раз уменьшится интенсивность рентгеновских лучей с длиной волны λ=20 пм при прохождении слоя железа толщиной d=0,15 мм? Массовый коэффициент поглощения железа для этой длины волны μм=1,1 м^2/кг.
20.41 Найти толщину x1/2 слоя половинного ослабления для железа в условиях предыдущей задачи.
20.42 В нижеследующей таблице приведены для некоторых материалов значения толщины слоя x1/2 половинного ослабления рентгеновских лучей, энергия которых W=1 МэВ. Найти линейный μ и массовый μм коэффициенты поглощения этих материалов для данной энергии рентгеновских лучей. Для какой длины волны λ рентгеновских лучей получены эти данные?
20.43 Сколько слоев половинного ослабления необходимо для уменьшения интенсивности рентгеновских лучей в 80 раз?
21.1 Сколько атомов полония распадается за время Δt=1 сут из N=10^6 атомов?
21.2 Сколько атомов радона распадается за время Δt=1 сут из N=10^6 атомов?
21.3 Найти активность α массы m=1 г радия.
21.4 Найти массу m радона, активность которого α=3,7·10^10 Бк.
21.5 Найти массу mполония ^21084Po, активность которого a=3,7•1010 Бк.
21.6 Найти постоянную распада λ радона, если известно, что число атомов радона уменьшается за время t=1 сут на 18,2%.
21.7 Найти удельную активность am: а) урана ^23592U; б) радона 22286Rn.
21.8 Ионизационные счетчики Гейгера-Мюллера имеют в отсутствие радиоактивного препарата определенный фон. Присутствие фона может быть вызвано космическим излучение или радиоактивными загрязнениями. Какой массе радона соответствует фон, дающий 1 отброс счетчика за время t=5 с?
21.9 При помощи ионизационного счетчика исследует активность некоторого радиоактивного изотопа. В начальный момент времени счетчик дает 75 отбросов за время t=10 c. Какое число отбросов за время t=10 с дает счетчик по истечении времени t=T1/2/2? Считать T1/2 >> 10 с.
|
| |
| |
| Wilhoite | Дата: Понедельник, 23.10.2017, 15:43 | Сообщение # 216 |
|
Генерал-майор
Группа: Проверенные
Сообщений: 280
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline
| 21.10 Некоторый радиоактивный изотоп имеет постоянную распада λ=4•10^-7 с-1. Через какое время t распадется 75% первоначальной массы m атомов?
21.11 Природный уран представляет собой смесь трех изотопов: ^23492U, 23592U, 23892U. Содержание 23492U ничтожно (0,006%) на долю 23592U приходится 0,71%, а остальную массу (99,28%) составляет 23892U. Периоды полураспада T1/2 этих изотопов соответственно равны 2,5·105 лет, 7,1·108 лет и 4,5·109 лет. Найти процентную долю радиоактивности, вносимую каждым изотопом в общую радиоактивность природного урана.
21.12 Кинетическая энергия α-частицы, вылетающей из ядра атома радия при радиоактивном распаде, W1=4,78 МэВ. Найти скорость v α-частицы и полную энергию W, выделяющуюся при вылете α-частицы.
21.13 Какое количество теплоты Q выделяется при распаде радона активностью a=3,7·10^10 Бк: а) за время t=1 ч; б) за среднее время жизни τ? Кинетическая энергия вылетающей из радона α-частицы W=5,5 МэВ.
21.14 Масса m=1 г урана ^23892U в равновесии с продуктами его распада выделяет мощность P=1,07·10-7 Вт. Найти молярную теплоту Qμ, выделяемую ураном за среднее время жизни атомов урана.
21.15 Найти активность a радона, образовавшегося из массы m=1 г радия за время t=1 ч.
21.16 В результате распада массы m0=1 г радия за время t=1 год образовалась некоторая масса гелия, занимающая при нормальных условиях объем V=43 мм^3. Найти из этих данных постоянную Авогадро NA.
21.17 В ампулу помещен препарат, содержащий массу m0=1,5 г радия. Какая масса m радона накопится в этой ампуле по истечении времени t=T1/2/2, где T1/2-период полураспада радона?
21.18 Некоторое число атомов радия помещено в замкнутые сосуд. Через какое время t число атомов радона N в этом сосуде будет отличаться на 10% от того числа атомов радона N', которое соответствует радиоактивному равновесию радия с радоном в этом сосуде? Построить кривую зависимости от изменения N/N' в сосуде от времени t в интервале 0 ≤ t ≤ 6T1/2, принимая за единицу времени период полураспада радона T1/2.
21.19 Некоторое число атомов радона N' помешено в замкнутый сосуд. Построить кривую зависимости изменения числа атомов радона N/N' в сосуде от времени в интервале 0 ≤ t ≤ 20 сут через каждые 2 сут. Постоянная распада радона λ=0,181 сут^-1. Из кривой N/N'=f(t) найти период его полураспада T1/2.
21.20 В нижеследующей таблице приведены результаты измерения зависимости активности a некоторого радиоактивного элемента от времени t. Найти период полураспада T1/2 элемента.
21.21 В ампулу помещен радон, активность которого a0=14,8· 10^9 Бк. Через какое время t после наполнения ампулы активность радона будет равна a=2,22·109 Бк?
21.22 Свинец, содержащийся в урановой руде, является конечным продуктом распада уранового ряда, поэтому из отношения массы урана в руде к массе свинца в ней можно определить ее возраст. Найти возраст t урановой руды, если известно, что на массу mур=1 кг урана ^23882U в этой руде приходится масса mсв=320 г свинца 20682Pb.
21.23 Зная периоды полураспада T1/2 радия и урана, найти число атомов урана, приходящееся на один атом радия в природной урановой руде. Указание: учесть, что радиоактивность природного урана обусловлена в основном изотопом ^23892U.
21.24 Из какой наименьшей массы m руды, содержащей 42% чистого урана, можно получить массу m0=1 г радия?
21.25 α-частицы из изотопа радия вылетают со скоростью v=1,5·10^7 м/с и ударяются о флуоресцирующий экран. Считая, что экран потребляет на единицу силы света мощность P1=0,25 Вт/кд, найти силу света I экрана, если на него падают все α-частицы, испускаемые массой m=1 мкг радия.
21.26 Какая доля первоначальной массы радиоактивного изотопа распадается за время жизни этого изотопа?
21.27 Найти активность a массы m=1 мкг полония ^21084Po.
21.28 Найти удельную активность am искусственно полученного радиоактивного изотопа стронция ^9038Sr.
21.29 К массе m1=10 мг радиоактивного изотопа ^4520Ca добавлена масса m2=30 мг нерадиоактивного изотопа 4020Ca. На сколько уменьшилась удельная активность am радиоактивного источника?
21.30 Какую массу m2 радиоактивного изотопа ^21083Вi надо добавить к массе m1=5 мг нерадиоактивного изотопа 20983Bi, чтобы через время t=10 сут после этого отношение числа распавшихся атомов к числу нераспавшихся было равно 50%? Постоянная распада изотопа 21083Bi равна λ=0,14 сут-1.
21.31 Какой изотоп образуется из ^23290Th после четырех α-распадов и двух β-распадов?
21.32 Какой изотоп образуется из ^23892U после трех α-распадов и двух β-распадов?
21.33 Какой изотоп образуется из ^23992U после двух β-распадов и одного α-распада?
21.34 Какой изотоп образуется из ^83Li после одного β-распада и одного α-распада?
|
| |
| |
| Wilhoite | Дата: Понедельник, 23.10.2017, 15:44 | Сообщение # 217 |
|
Генерал-майор
Группа: Проверенные
Сообщений: 280
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline
| 21.35 Какой изотоп образуется из ^13351Sb после четырех β-распадов?
21.36 Кинетическая энергия α-частицы, вылетающей из ядра атома полония ^21484Ро при радиоактивном распаде, Wк=7,68 МэВ. Найти: а) скорость v α-частицы; б) полную энергию W, выделяющуюся при вылете α-частицы; в) число пар ионов N, образуемых α-частицей, принимая, что на образование одной пары ионов в воздухе требуется энергия W0=34 эВ; г) ток насыщения Iн в ионизационной камере от всех α-частиц, испускаемых полонием. Активность полония a=3,7·104 Бк.
22.1 Найти число протонов и нейтронов, входящих в состав ядер трех изотопов магния: а) ^2412Mg; б) 2512Mg; в) 2612Mg.
22.2 Найти энергию связи W ядра изотопа лития ^73Li.
22.3 Найти энергию связи W ядра атома гелия ^42He.
22.4 Найти энергию связи W ядра атома алюминия ^2713Al.
22.5 Найти энергию связи W ядер: а) ^31H; б) 32He. Какое из этих ядер более устойчиво?
22.6 Найти энергию связи W0, приходящуюся на один нуклон в ядре атома кислорода ^168O.
22.7 Найти энергию связи W ядра дейтерия ^21H.
22.8 Найти энергию связи W0, приходящуюся на один нуклон в ядрах: а) ^73Li; б) 147N; в) 2713Al; г) 4020Ca; д) 6329Cu; е) 11348Cd; ж) 20080Hg ; з) 23892U. Построить зависимость W0=f (A), где A-массовое число.
22.9 Найти энергию Q, выделяющуюся при реакции ^73Li+11H → 42He+22He.
22.10 Найти энергию Q, поглощенную при реакции ^147N + 42He → 11H + 178O.
22.11 Найти энергию Q, выделяющуюся при реакциях: а) ^21H + 21H → 11H + 31H ; б)21H + 21H → 11H +10n.
22.12 Найти энергию Q, выделяющуюся при реакциях: а) ^21H + 31He → 11H + 42He ; б) 63Li + 21H → 42He + 42He ; в) 63Li + 11H → 32He + 42He.
22.13 Какую массу M воды можно нагреть от 0° С до кипения, если использовать все тепло, выделяющееся при реакции ^73Li(p,α), при полном разложении массы m=1 г лития?
22.14 Написать недостающие обозначения в реакциях: а) ^2713Al(n,α)x; 6) 199F(p,x)168O; в) 5525Mn(x,n)5526Fe; г) 2713Al(α,p)x; д) 147N(n,x)146C; е) x(p,α)2211Na.
22.15 Найти энергию Q, выделяющуюся при реакции ^73Li + 21H → 84Be + 10n.
22.16 Найти энергию Q, выделяющуюся при реакции ^94Be + 21H → 105Be + 10n.
22.17 При бомбардировке изотопа азота ^147N нейтронами получается изотоп углерода 146C, который оказывается β-активным. Написать уравнения обеих реакций.
22.18 При бомбардировке изотопа алюминия ^2713Al α-частицами получается радиоактивный изотоп фосфора 3015P, который затем распадается с выделением позитрона. Написать уравнения обеих реакций. Найти удельную активность am изотопа 3015P, если его период полураспада T1/2=130 c.
22.19 При бомбардировке изотопа ^2311Na дейтонами образуется β-радиоактивный изотоп 2411Na. Счетчик β-частиц установлен вблизи препарата, содержащего радиоактивный 2411Na. При первом измерении счетчик дал 170 отбросов за 1 мин, а через сутки-56 отбросов за 1 мин. Написать уравнения обеих реакций. Найти период полураспада T1/2 изотопа 2411Na.
22.20 Какая энергия Q1 выделится, если при реакции ^2713Al + 42He → 3014Si + 11H подвергаются превращению все ядра, находящиеся в массе m=1 г алюминия? Какую энергию Q2 надо затратить, чтобы осуществить это превращение, если известно, что при бомбардировке ядра алюминия α-частицами с энергией W=8 МэВ только одна α-частица из n=2·106 частиц вызывает превращение?
22.21 При бомбардировке изотопа лития ^63Li дейтонами (ядрами дейтерия 21H) образуются две α-частицы. При этом выделяется энергия Q=22,3 МэВ. Зная массы дейтона d и α-частицы, найти массу m изотопа лития 63Li.
22.22 Источником энергии солнечного излучения является энергия образования гелия из водорода по следующей циклической реакции: ^126C + 11H → 137N → 136C + 0-1e, 136C + 11H → 147N, 147N + 11H → 158O → 157N + 0-1e, 137N + 11H → 126C + 42He. Какая масса m1 водорода в единицу времени должна превращаться в гелий? Солнечная постоянная K=1,37 кВт/м2. Принимая, что масса водорода составляет 35% массы Солнца, подсчитать, на какое время t хватит запаса водорода, если излучение Солнца считать постоянным.
22.23 Реакция разложения дейтона γ-лучами: ^21H + hν → 11H + 10n. Найти массу m нейтрона, если известно, что энергия γ-квантов W1=2,66 МэВ, а энергия вылетающих протонов, измеренная по производимой ими ионизации, оказалась равной W2=0,22 МэВ. Энергию нейтрона считать равной энергии протона. Массы дейтона и протона считать известными.
|
| |
| |
| Wilhoite | Дата: Понедельник, 23.10.2017, 15:44 | Сообщение # 218 |
|
Генерал-майор
Группа: Проверенные
Сообщений: 280
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline
| 22.24 Написать недостающие обозначения в реакциях: а) ^2713Al(γ,x) 2612Mg ; б) 2713Al(γ,n)x ; в) 6329Cu(γ,x) 6229Cu ; г) x(γ,n) 18174W.
22.25 Выход реакции образования радиоактивных изотопов можно охарактеризовать либо числом k1-отношением числа происшедших актов ядерного превращения к числу бомбардирующих частиц, либо числом k2 [Бк]-отношением активности полученного продукта к числу единиц, бомбардирующих мишень. Как связаны между собой величины k1 и k2 ?
22.26 При бомбардировке ^73Li протонами образуется радиоактивный изотоп бериллия 74Be с периодом полураспада T1/2=4,67·106 c. Найти выход реакции k1 (см. задачу 22.25), если известно, что бомбардирующие протоны общим зарядом q=1 мкА·ч вызывают активность полученного препарата a=6,51·106 Бк.
22.27 В результате ядерной реакции ^5626Fe(p,n) образуется радиоактивный изотоп кобальта 5627Co с периодом полураспада T1/2=80 сут. Найти выход реакции k1 (см. задачу 22.25), если известно, что бомбардирующие протоны общим зарядом q=20 мкА·ч вызывают активность полученного препарата a=5,2·107 Бк.
22.28 Источником нейтронов является трубка, содержащая порошок бериллия ^94Be и газообразный радон. При реакции α-частиц радона с бериллием возникают нейтроны. Написать реакцию получения нейтронов. Найти массу m радона, введенного в источник при его изготовлении, если известно, что этот источник дает через время t=5 сут после его изготовления число нейтронов в единицу времени a2=1,2·106 с-1. Выход реакции k1=1/4000, т.е. только одна α-частица из n=4000 вызывает реакцию.
22.29 Источником нейтронов является трубка, описанная в задаче 22.28. Какое число нейтронов a2 в единицу времени создают α-частицы, излучаемые радоном с активностью a1=3,7·10^10 Бк, попадая на порошок бериллия? Выход реакции k1=1/4000.
22.30 Реакция образования радиоактивного изотопа углерода ^116C имеет вид 105B(d,n), где d-дейтон (ядро дейтерия 21H). Период полураспада изотопа 116C T1/2=20 мин. Какая энергия Q выделится при этой реакции? Найти выход реакции k2, если k1=10-8 (см. задачу 22.25).
22.31 В реакции ^147N(a,p) кинетическая энергия α-частицы W1=7,7 МэВ. Под каким утлом φ к направлению движения α-частицы вылетает протон, если известно, что его кинетическая энергия W2=8,5 МэВ?
22.32 При бомбардировке изотопа лития ^63Li дейтонами образуются две α-частицы, разлетающиеся симметрично под углом φ к направлению скорости бомбардирующих дейтонов. Какую кинетическую энергию W2 имеют образующиеся α-частицы, если известно, что энергия бомбардирующих дейтонов W1=0,2 МэВ? Найти угол φ.
22.33 Изотоп гелия ^32He получается бомбардировкой ядер трития 31H протонами. Написать уравнение реакции. Какая энергия Q выделяется при этой реакции? Найти порог реакции, т. е. минимальную кинетическую энергию бомбардирующей частицы, при которой происходит эта реакция. Указание: учесть, что при пороговом значении кинетической энергии бомбардирующей частицы относительная скорость частиц, возникающих в реакции, равна нулю.
22.34 Найти порог W ядерной реакции ^147N(α,p).
22.35 Найти порог W ядерной реакции ^73Li(p,n).
22.36 Искусственный изотоп азота ^137N получается бомбардировкой ядер углерода 126C дейтонами. Написать уравнение реакции. Найти количество теплоты Q, поглощенное при этой реакции, и ее порог W. Какова суммарная кинетическая энергия W' продуктов реакции при пороговом значении кинетической энергии дейтонов? Ядра углерода считать неподвижными.
22.37 Реакция ^105B(n,α) идет при бомбардировке бора нейтронами, скорость которых очень мала (тепловые нейтроны). Какая энергия Q выделяется при этой реакции? Пренебрегая скоростями нейтронов, найти скорость v и кинетическую энергию W α-частицы. Ядра бора считать неподвижными.
22.38 При бомбардировке изотопа лития ^73Li протонами образуются две α-частицы. Энергия каждой α-частицы в момент их образования W2=9,15 МэВ. Какова энергия W1 бомбардирующих протонов?
22.39 Найти наименьшую энергию γ-кванта, достаточную для осуществления реакции разложения дейтона γ-лучами ^21H + hν → 11H + 10n.
22.40 Найти наименьшую энергию γ-кванта, достаточную для осуществления реакции ^2412Mg(γ,n).
22.41 Какую энергию W (в киловатт-часах) можно получить от деления массы m=1 г урана ^23592U, если при каждом акте распада выделяется энергия Q=200 МэВ?
22.42 Какая масса урана ^23592U расходуется за время t=1 сут на атомной электростанции мощностью P=5000 кВт? Кпд принять равным 17%. Считать, что при каждом акте распада выделяется энергия Q=200 МэВ.
22.43 При взрыве водородной бомбы протекает термоядерная реакция образования гелия из дейтерия и трития. Написать уравнение реакции. Найти энергию Q, выделяющуюся при этой реакции. Какую энергию W можно получить при образовании массы m=1 г гелия?
23.1 В ядерной физике принято число заряженных частиц, бомбардирующих мишень, характеризовать их общим зарядом, выраженным в микроампер-часах (мкА·ч). Какому числу заряженных частиц соответствует общий заряд q=1 мкА·ч? Задачу решить для: а) электронов; б) α-частиц.
23.2 При упругом центральном столкновении нейтрона с неподвижным ядром замедляющего вещества кинетическая энергия нейтрона уменьшилась в 1,4 раза. Найти массу m ядер замедляющего вещества.
23.3 Какую часть первоначальной скорости будет составлять скорость нейтрона после упругого центрального столкновения с неподвижным ядром изотопа ^2311Na ?
23.4 Для получения медленных нейтронов их пропускают через вещества, содержащие водород (например, парафин). Какую наибольшую часть своей кинетической энергии нейтрон массой m0 может передать: а) протону (масса m0), б) ядру атома свинца (масса 207m0)? Наибольшая часть передаваемой энергии соответствует упругому центральному столкновению.
23.5 Найти в предыдущей задаче распределение энергии между нейтроном и протоном, если столкновение неупругое. Нейтрон при каждом столкновении отклоняется в среднем на угол φ=45°.
|
| |
| |
| Wilhoite | Дата: Понедельник, 23.10.2017, 15:44 | Сообщение # 219 |
|
Генерал-майор
Группа: Проверенные
Сообщений: 280
Награды: 0
Репутация: 0
Статус: Offline
| 23.6 Нейтрон, обладающий энергией W0=4,6 МэВ, в результате столкновений с протонами замедляется. Сколько столкновений он должен испытать, чтобы его энергия уменьшилась до W=0,23 эВ? Нейтрон отклоняется при каждом столкновении в среднем на угол φ=45°.
23.7 Поток заряженных частиц влетает в однородное магнитное поле с индукцией B=3 Тл. Скорость частиц v=1,52·10^7 м/с и направлена перпендикулярно к направлению поля. Найти заряд q каждой частицы, если известно, что на нее действует сила F=1,46·10-11 Н.
23.8 Заряженная частица влетает в однородное магнитное поле с индукцией B=0,5 Тл и движется по окружности с радиусом R=10 см. Скорость частицы v=2,4·10^6 м/с. Найти для этой частицы отношение ее заряда к массе.
23.9 Электрон ускорен разностью потенциалов U=180 кВ. Учитывая поправки теории относительности, найти для этого электрона массу m, скорость v, кинетическую энергию W и отношение его заряда к массе. Какова скорость v' этого электрона без учета релятивистской поправки?
23.10 Мезон космических лучей имеет энергию W=3 ГэВ. Энергия покоя мезона W0=100 МэВ. Какое расстояние ℓ в атмосфере сможет пройти мезон за время его жизни τ по лабораторным часам? Собственное время его жизни τ0=2 мкс.
23.11 Мезон космических лучей имеет кинетическую энергию W=7m0с^2, где m0-масса покоя мезона. Во сколько раз собственное время жизни τ0 мезона меньше времени его жизни τ по лабораторным часам?
23.12 Позитрон и электрон соединяются, образуя два фотона. Найти энергию hν каждого из фотонов, считая, что начальная энергия частиц ничтожно мала. Какова длина волны λ этих фотонов?
23.13 Электрон и позитрон образуются фотоном с энергией hν=2,62 МэВ. Какова была в момент возникновения полная кинетическая энергия W1 + W2 позитрона и электрона?
23.14 Электрон и позитрон, образованные фотоном с энергией hν=5,7 МэВ, дают в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле, траектории с радиусом кривизны R=3 см. Найти магнитную индукцию B поля.
23.15 Неподвижный нейтральный π-мезон, распадаясь, превращается в два фотона. Найти энергию hν каждого фотона. Масса покоя π-мезона m0(π)=264,2m0, где m0-масса покоя электрона.
23.16 Нейтрон и антинейтрон соединяются, образуя два фотона. Найти энергию hν каждого из фотонов, считая, что начальная энергия частиц ничтожно мала.
23.17 Неподвижный K^0-мезон распадается на два заряженных π-мезона. Масса покоя K0-мезона m0(K0)=965m0, где m0-масса покоя электрона; масса каждого π-мезона m(π)=1,77 m0(π), где m0(π)-его масса покоя. Найти массу покоя m0(π) π-мезонов и их скорость v в момент образования.
23.18 Вывести формулу, связывающую магнитную индукцию B поля циклотрона и частоту v приложенной к дуантам разности потенциалов. Найти частоту приложенной к дуантам разности потенциалов для дейтонов, протонов и α-частиц. Магнитная индукция поля B=1,26 Тл.
23.19 Вывести формулу, связывающую энергию W вылетающих из циклотрона частиц и максимальный радиус кривизны R траектории частиц. Найти энергию W вылетающих из циклотрона дейтонов, протонов и α-частиц, если максимальный радиус кривизны R=48,3 см; частота приложенной к дуантам разности потенциалов ν=12 МГц.
23.20 Максимальный радиус кривизны траектории частиц в циклотроне R=35 см; частота приложенной к дуантам разности потенциалов ν=13,8 МГц. Найти магнитную индукцию B поля, необходимого для синхронной работы циклотрона, и максимальную энергию W вылетающих протонов.
23.21 Решить предыдущую задачу для: а) дейтонов, б) α-частиц. Максимальный радиус кривизны траектории частиц в циклотроне R=35 см; частота приложенной к дуантам разности потенциалов ν=13,8 МГц. Найти магнитную индукцию В поля, необходимого для синхронной работы циклотрона, и максимальную энергию W вылетающих: а) дейтонов, б) α-частиц.
23.22 Ионный ток в циклотроне при работе с α-частицами I=15 мкА. Во сколько раз такой циклотрон продуктивнее массы m=1 г радия?
23.23 Максимальный радиус кривизны траектории частиц в циклотроне R=50 см; магнитная индукция поля B=1 Тл. Какую постоянную разность потенциалов U должны пройти протоны, чтобы получить такое же ускорение, как в данном циклотроне?
23.24 Циклотрон дает дейтоны с энергией W=7 MэB. Магнитная индукция поля циклотрона B=1,5 Тл. Найти минимальный радиус кривизны R траектории дейтона.
23.25 Между дуантами циклотрона радиусом R=50 см приложена переменная разность потенциалов U=75 кВ с частотой ν=10 МГц. Найти магнитную индукцию B поля циклотрона, скорость v и энергию W вылетающих из циклотрона частиц. Какое число оборотов n делает заряженная частица до своего вылета из циклотрона? Задачу решить для дейтонов, протонов и α-частиц.
23.26 До какой энергии W можно ускорить α-частицы в циклотроне, если относительное увеличение массы частицы k=(m-m0)/m0 не должно превышать 5%?
23.27 Энергия дейтонов, ускоренных синхротроном, W=200 МэВ. Найти для этих дейтонов отношение m/m0 (где m-масса движущегося дейтона и m0-его масса покоя) и скорость v.
23.28 В фазотроне увеличение массы частицы при возрастании ее скорости компенсируется увеличением периода ускоряющего поля. Частота разности потенциалов, подаваемой на дуанты фазотрона, менялась для каждого ускоряющего цикла от ν0=25 МГц до ν=18,9 МГц. Найти магнитную индукцию B поля фазотрона и кинетическую энергию W вылетающих протонов.
23.29 Протоны ускоряются в фазотроне до энергии W=660 МэВ, α-частицы-до энергии W=840 МэВ. Для того чтобы скомпенсировать увеличение массы, изменялся период ускоряющего поля фазотрона. Во сколько раз необходимо было изменить период ускоряющего поля фазотрона (для каждого ускоряющего цикла) при работе: а) с протонами; б) с α-частицами?
Сообщение отредактировал Wilhoite - Понедельник, 23.10.2017, 15:48 |
| |
| |
