Вопрос № 142469: На цинковую пластинку падает пучок ультрафиолетовых лучей с длиной волны L=0,2 мкм. Определить максимальную кинетическую энергию (Tmax) и максимальную скорость (Vmax) фотоэлектронов....Вопрос № 142470: Альфа-частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину ящика, если известно, что минимальная энергия a-частицы Emin=8МэВ....Вопрос № 142567: Здравствуйте уважаемые эксперты. Есть колесо с жёстким ободом и 6 спицами. Нижняя спица находится вертикальном положении. На ось колесо действует сила в 100 Н. Определить какая сила действует на каждую спицу. Заранее благодарю. С уважением, Голока....
Вопрос № 142.469
На цинковую пластинку падает пучок ультрафиолетовых лучей с длиной волны L=0,2 мкм. Определить максимальную кинетическую энергию (Tmax) и максимальную скорость (Vmax) фотоэлектронов.
Отправлен: 28.08.2008, 09:49
Вопрос задал: Doctorche (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Doctorche! Максимальная кинетическая энергия Tмакс фотоэлектрона равна разности между энергией Tф одного фотона падающих лучей и работой выхода Tв электрона из атома материала фотокатода: Tмакс = Tф - Tв (1). Энергия фотона определяется по формуле: Tф = hПл*c/L (2), где hПл = 6.62618*10-34 Дж*с - постоянная Планка, c = 2.9979246*108
м/с - скорость света в вакууме. Формула (2) даёт значение Tф в джоулях (а длину волны L надо подставлять в метрах), нам же удобнее работать с величиной Tфэ-в - энергией фотона, выраженной в электрон-вольтах, а длину волны подставлять в микрометрах - мкм. Для перевода надо разделить Tф на e = 1.602189*10-19 Кл - заряд электрона и L в микрометрах умножать на 10-6: Tфэ-в/e = Tф/e (3), или, подставляя значение Tф из (2): Tфэ-в/e = hПл*c/(L*10-6*e) (4). После подстановки значений и производства вычислений получается (с округлением до 4-х значащих цифр) удобная и легко запоминающаяся формула: Tфэ-в = 1.240/λ, где λ - длина волны в мкм. В нашем случае: Tфэ-в = 1.240/0.2 = 6.20 Эв. Для цинка (см.здесь)работа выхода электрона Tв = 4.24 Эв; из (1): Uмакс = 6.20 - 4.24 = 1.96 Эв, где Uмакс - это значение Tмакс, выраженное в Эв. Максимальную скорость Vмакс фотоэлектронов можно получить из уравнения: Uмакс*e = me*Vмакс2/2 (5), откуда Vмакс = √(2*Uмакс*e/me), или, поступая так
же как с превращением (3) в (4) и переводя значение скорости из м/с в км/с: Vмакс = 593*√(Uмакс) = 593*√(1.96) = 830 км/с. Примечание: уравнение (5) не учитывает релятивистский эффект; как видим, в этом нет надобности, поскольку Vмакс << c
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессионал) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 01.09.2008, 11:03 Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо большое. Решение развёрнутое и доходчивое.
Вопрос № 142.470
Альфа-частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину ящика, если известно, что минимальная энергия a-частицы Emin=8МэВ.
Отправлен: 28.08.2008, 09:50
Вопрос задал: Doctorche (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: Gerhard
Здравствуйте, Doctorche! Принцип неопределнности гласит, что произведение неопределённости импульса Δp и неопределённости координаты Δх частицы примерно равно постоянной Планка h=1,0546*10 -34 Дж*с: Δp*Δх=h (1) В то же время неопределённость координаты Δх и есть оцениваемая ширина потенциального ящика а. Связь импульса p с энергией E : α-частицы: p=√(2*m*E) (2) где m= 6,645*10-27 кг- масса α-частицы; неопределённость
энергии это и есть минимальная энергия Emin=8 МэВ=5*10-14 Дж Тогда подставляя (2) в (1) выражаем ширину ящика а: а=Δх=h/√(2*m*E)=1,0546*10 -34 /√(2*6,645*10-27*5*10-14)=0,256*10-18 м
--------- По возможности пишите ответ к задаче )
Ответ отправил: Gerhard (статус: Практикант)
Ответ отправлен: 30.08.2008, 17:20 Оценка за ответ: 5
Вопрос № 142.567
Здравствуйте уважаемые эксперты. Есть колесо с жёстким ободом и 6 спицами. Нижняя спица находится вертикальном положении. На ось колесо действует сила в 100 Н. Определить какая сила действует на каждую спицу. Заранее благодарю. С уважением, Голока.
Отправлен: 29.08.2008, 09:02
Вопрос задал: Goloka (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: Lang21
Здравствуйте, Goloka!
Воспользуемся принципом виртуальной работы. Допустим, под действием силы F ось колеса сместилась вниз на малую величину d. Можно заметить, что при этом каждая спица изменит свою длину на величину, равную проекции вектора d на направление спицы. Пусть 1-я спица будет самая нижняя, а остальные занумеруем по кругу (направление безразлично). Будем считать, что удлинения (и силы тоже) положительны при растяжении и отрицательны при сжатии. Тогда изменения длин спиц равны: d1=-d,
d2 = d6 = -d/2, d3 = d5 = d/2, d4=d. Предполагая, что все спицы имеют одинаковую жёсткость k, получим: F1=-k*d, F2 = F6 = -k*d/2, F3 = F5 = k*d/2, F4 = k*d. (1) Работа внешней силы F*d должна быть равна сумме работ сил F1 - F6: F*d = k*d^2 + k*d^2/4 + kd^2/4 + k*d^2/4 + k*d^2/4 + k*d^2 = 3k*d^2. Отсюда находим d = F/(3*k). Подставляя в (1), получим ответ: F1=-F/3=-33,33Н, F2=F6=-F/6=-16,66Н, F3=F5=F/6=16,66Н, F4=F/3=33,33Н.
Ответ отправил: Lang21 (статус: Студент)
Ответ отправлен: 01.09.2008, 00:46
