Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Декабрь 2011   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Открыта: 14-07-2005

Автор
Калашников О.А.

Статистика

704 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RFpro.ru: Консультации по физике


Хостинг портала RFpro.ru:
Московский хостер
Профессиональный ХОСТИНГ на базе Linux x64 и Windows x64

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты по данной тематике

Киселев Виталий Сергеевич aka vitalkise
Статус: Профессор
Рейтинг: 5473
∙ повысить рейтинг » 		Алексеев Владимир
Статус: Академик
Рейтинг: 3834
∙ повысить рейтинг » 		Коцюрбенко Алексей aka Жерар
Статус: Профессор
Рейтинг: 3059
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:1353
Дата выхода:01.12.2011, 17:30
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:112 / 123
Вопросов / ответов:4 / 7

Консультация # 184552: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Какой должна быть толщина плоскопараллельной стеклянной пластинки с показателем преломления 1,55, чтобы в отраженном свете максимум второго порядка для света с длиной волны 0,65 мкм наблюдался под тем же углом, что и у дифракционной решетки с постоянной равной 1 мкм?...

Консультация # 184569: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: 1.Вычислить отношение неопределенностей скорости Δυ1 электрона и скорости Δυ2 пылинки массой т = 10‾12 кг, если их координаты Δх установ­лены с одинаковой точностью. 2.Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном п...
Консультация # 184570: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: 1.Найти массу m1 урана 238U, имеющего такую же активность А, как стронций 90Sr массой m2 = 1 мг. 2.Вычислить энергию Q и определить тип ядерной реакции 9Be (п, γ) 10Be, если известно, что энергия связи Есв ядра 9Ве равна 58,16 МэВ, а энергия связи Есв ядра 10В...
Консультация # 184571: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Определить количество теплоты Q, необходимое для нагревания слитка золота массой m = 500 г от температуры T1 = 5 К до температуры Т2 = 15 К. Условие Т2 <<ΘD считать выполненным. объяснить!...

Консультация # 184552:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:

Какой должна быть толщина плоскопараллельной стеклянной пластинки с показателем преломления 1,55, чтобы в отраженном свете максимум второго порядка для света с длиной волны 0,65 мкм наблюдался под тем же углом, что и у дифракционной решетки с постоянной равной 1 мкм?

Дата отправки: 25.11.2011, 11:55
Вопрос задал: Лубошев Е.М. (Посетитель)
Всего ответов: 2
Страница онлайн-консультации »

Консультирует suryadev (3-й класс):

Здравствуйте, Лубошев Е.М.!

Решение задачи:
n =1.55
λ=0.65
k = 2
d = 1 мкм
sin φ = sin α
-----------------------------------
h - ?

1) Для плоскопараллельной пластинки условие усиления в отраженном свете записывается как
2hn cosβ = (2k+1)λ/2 ⇒h = (2k+1)λ/(4n cosβ), где β - угол преломления.
2) Из закона преломления лучей n = sin α/sin β⇒cos β=√[(n2-sin2α)/n2]=√(1-(sin2α/n2).
3) Для дифракционной решетки условия максимума: d sin φ = kλ ⇒ sin φ = kλ/d.
4) Из условия равенства sin φ = sin α: h = (2k+1)λ/(4n √(1-(sin2α/n2))= (2k+1)λ/(4n √(1-(k2λ2/n2d2))
5) Расчет показывает результат 963 нм.

P.S. В сети нашел эту задачу, но ответ 577 нм. М ожет быть кто-то заметит ошибку.

Консультировал: suryadev (3-й класс)
Дата отправки: 25.11.2011, 16:18
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультирует Коцюрбенко Алексей aka Жерар (Профессор):

Здравствуйте, Лубошев Е.М.!

Для дифрационной решётки с постоянной d и света с длиной волны λ положение главных максимумов φ определяется формулой



В данном случае для d = 1 мкм и λ = 0.65 мкм имеем только два главных максимума: φ0 = 0º и φ1 = arcsin 0.65.

С другой стороны, для плоскопараллельной пластинки с толщиной h и показателем преломления n положение интерференционных максимумов для отражённого света с длиной волны λ будет определяться условием:



откуда



В данном случае n = 1.55, λ = 0.65 мкм, для максимума второго порядка (m =2) угол должен быть равен φ= arcsin 0.6 5, откуда



то есть толщина пластинки составит 0.577 мкм = 577 нм.

Консультировал: Коцюрбенко Алексей aka Жерар (Профессор)
Дата отправки: 25.11.2011, 16:35
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 184569:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
1.Вычислить отношение неопределенностей скорости Δυ1 электрона и скорости Δυ2 пылинки массой т = 10‾12 кг, если их координаты Δх установ­лены с одинаковой точностью.
2.Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике с непроницаемыми стенками. Ширина ящика l = 0,2 нм, энергия электрона в ящике Е=37,8 эВ. Определить номер п энергетического уровня и модуль волнового вектора k.

Дата отправки: 26.11.2011, 12:00
Вопрос задал: Бурак Сергей Олегович (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор):

Здравствуйте, Сергей Олегович!

Рассмотрим первую задачу. Согласно соотношению неопределённостей, ΔpxΔx ≥ ħ/2, откуда Δpx ≈ ħ/(2Δx).

С другой стороны, Δpx = mΔvx, откуда Δvx = Δpx/m.

В итоге получаем, что Δvx = Δpx/m = ħ/(2mΔx), а для искомого отношения - Δv1/Δv2 = ħ/(2m1Δx) : ħ/(2m2Δx) = m2/m1, что с учётом числовых значений даёт следующий результат:
Δv1/Δv2 = (1 · 10-12)/(9,11 · 10-31) ≈ 1,1 · 1018.

Ответ: 1,1 · 1018.

Рассмотрим вторую задачу. Электрон в данном случае обладает энергией, во много раз меньшей его энергии покоя (511 кэВ), поэтому является нерелятивистской частицей.

Чтобы определить номер n энергетического уровня электрона, воспользуемся выражением для энергии En частицы массой m в бесконечно глубокой потенциальной яме шириной l:
En = п2ħ2n2/(2ml2),
откуда
n = (2ml2En/(п2ħ2))1/2 = l/(пħ) · (2mEn)1/2, (1)
что при m = 9,11 · 10-31 кг - масса электрона, l = 0,2 нм = 2 · 10-10 м, En = 37,8 эВ = 37,8 · 1,6 · 10-19 ≈ 6,05 · 10-18 (Дж), ħ = 1,055 · 10-34 Дж · с - постоянная Планка - даёт
n = 2 · 10-10/(п · 1,055 · 10-34) · (2 · 9,11 · 10-31 · 6,05 · 10-18)1/2 = 2.

Для нерелятивистской частицы между ее импульсом p и энергией En суще ствует соотношение
p = (2mEn)1/2,
а модуль k волнового вектора - суть отношение
k = p/ħ.
Значит,
k = (2mEn)1/2/ħ = пn/l, что следует из формулы (1), или
k = п · 2/(2 · 10-10) = п · 1010.

Ответ: n = 2; k = п · 1010.

С уважением.

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Дата отправки: 26.11.2011, 12:50
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультация # 184570:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
1.Найти массу m1 урана 238U, имеющего такую же активность А, как стронций 90Sr массой m2 = 1 мг.
2.Вычислить энергию Q и определить тип ядерной реакции 9Be (п, γ) 10Be, если известно, что энергия связи Есв ядра 9Ве равна 58,16 МэВ, а энергия связи Есв ядра 10Ве равна 64,98 МэВ.

Дата отправки: 26.11.2011, 12:07
Вопрос задал: Бурак Сергей Олегович (Посетитель)
Всего ответов: 3
Страница онлайн-консультации »

Консультирует F®ost (Модератор):

Здравствуйте, Бурак Сергей Олегович!
Задача 1.

Дано:
m2 = 1 мг = 10-6 кг

Найти:
m1 = ?

Решение:
Активность изотопов равна между собой, т.к. они находятся в состоянии радиоактивного равновесия:
λ1•N1 = λ2•N2, (1)
здесь λ - постоянные полураспада и равны соответственно:
λ1 = ln2 / Tп1,
λ2 = ln2 / Тп2.
По таблицам определяем периоды полураспада урана и стронция:
Тп1 = 4,5•109 лет (М1 = 238 г/моль),
Тп2 = 28 лет (М1 = 90 г/моль).
Число ядер определяется по формулам:
N1 = Nав•m1 / M1,
N2 = Nав•m2 / M2,
где Nав - число Авогадро, М - молярная масса.
Подставляя значения в равенство (1), получим:
m1•Тп1•М1 = m2•Тп2•М2. (2)
Из уравнения (2) нетрудно вывести, что
m1 = (m2•Тп1•М1) / (Тп2•М2).
Подставляя числовые значения получим:
m2 = (1•10-6•238•4,5•109) / (28•90) ≈ 425•103 г.

Ответ: масса стронция равна 425 кг.


Консультировал: F®ost (Модератор)
Дата отправки: 26.11.2011, 13:49
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультирует Alejandro (Студент):

Здравствуйте, Бурак Сергей Олегович!
Задача №1
Дано:
m2 = 1 мг = 10-6 кг
Найти:
m1 - ?
Решение:
Активности изотопов равны между собой:
λ1N1=λ2N2
здесь λ1 и λ2 - постоянные распада:
λ1 = ln2/T1/2(1)
λ2 = ln2/T1/2(2)
По таблицам определяем период полураспада и молярную массу:
T1/2(1) = 4,5*109 лет - уран
T1/2(2) = 28 лет - стронций
М1 = 238*10-3 кг/моль - уран
М2 = 88*10-3 кг/моль - стронций
Число ядер N1 и N2 определим как:
N1 = Nав*m1/M1
N2 = Nав*m2/M2
где Nав число Авогадро
Тогда получим:

Из этой формулы несложно вывести m1:
m1 = (m2M1T1/2(1))/(M2T1/2(2))
и подставляя числовые данные получаем m1= 435 кг
Ответ: m1= 435 кг


Задача №2
Дано:
9Be (n, γ) 10Be
Есв9Ве = 58,16 МэВ
Есв10Ве =64,98 МэВ
Q - ?
Решение:
Энергия ядерной реакции равна:
Q = c2[m9Be+mn-m10Be]
Энргия связи ядер 94Be и 104Be равны:

Есв9Ве = c2[4mp+(9-4)mn-m9Be]
Есв10Ве = c2[4mp+(10-4)mn-m10Be]
Следовательно,
m9Be = 4mp+5mn - Есв9Ве/с2
m10Be = 4mp+6mn - Есв10Ве/с2
Отсюда можно сделать вывод:
Q = c2[4mp+5mn - Есв9Ве/с2+mn-4mp-6mn + Есв10Ве/с2]=Есв10Ве - Есв9Ве = 64,98 МэВ-58,16 МэВ = 6,82 МэВ
Ответ: Q = 6,82 МэВ

Консультировал: Alejandro (Студент)
Дата отправки: 26.11.2011, 14:12
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор):

Здравствуйте, Сергей Олегович!

Атомная масса изотопа 90Sr равна 90 атомных единиц массы, а его молярная масса μ2 = 90 г/моль. В 1 моль содержится 6,02 · 1023 атомов изотопа. Следовательно, в m2 = 1 мг = 1 · 10-3 г изотопа стронция содержится
N2 = (6,02 · 1023)/(90 • 103) ≈ 6,69 · 1018 атомов.
Период полураспада изотопа стронция равен
T2 = 28,8 года ≈ 28,8 · 365 · 24 · 3600 ≈ 9,08 · 108 (с),
а постоянная распада
λ2 = (ln 2)/T2 = (ln 2)/9,08 · 108 ≈ 7,63 · 10-10 (c-1).

Активность данной массы изотопа стронция составляет
A2 = A = λ2N2 = 7,63 · 10-10 · 6,69 · 1018 ≈ 5,11 · 109 (Бк).

Искомую массу m1 изотопа 238U найдём, вычисляя в обратной последовательности.

Период полураспада изотопа урана равен
Т1 = 4,5 · 109 лет ≈ 4,5 · 109 · 365 · 24 · 3600 ≈ 1,42 · 1017 (с),
а постоянная распада
λ1 = (ln 2)/T1 = (ln 2)/(1,42 · 1017) ≈ 4,88 · 10-18 (с-1).
Количество атомов изотопа урана в искомой массе составляет
N1 = A/λ1 = (5,11 · 109)/(4,88 · 10-18) ≈ 1,05 · 1027,
что при молярной массе изотопа μ1 = 238 г/моль даёт следующее значение искомой массы:
m1 = (1,05 · 1027)/(6,02 · 1023) · 238 ≈ 4,14 · 105 (г) = 414 кг.

Ответ: 414 кг.

С уважением.

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Дата отправки: 26.11.2011, 14:27
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультация # 184571:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Определить количество теплоты Q, необходимое для нагревания слитка золота массой m = 500 г от температуры T1 = 5 К до температуры Т2 = 15 К. Условие Т2 <<ΘD считать выполненным.
объяснить!

Дата отправки: 26.11.2011, 12:10
Вопрос задал: Бурак Сергей Олегович (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует CradleA (Бакалавр):

Здравствуйте, Бурак Сергей Олегович!

Дано:
T1=5K
T2=15K

m= 500г=0.5кг
=165 К
R=8,31 Дж/(моль.К)
M=0.197 кг/моль
---------------------------------------

Q-?




Решение:

Количество теплоты, необходимое для нагревания золота от температуры T1 до Т2 будем вычислять по формуле





где m — масса золота; с — его удельная теплоемкость, которая связана с молярной теплоемкостью соотношением с=Сm /М. Учитывая это, формулу (1) запишем в виде






По теории Дебая, если условие T<<D выполнено, молярная теплоемкость определяется предельным законом




< br>

подставив это в (2)



получим






подставим численные значения


(Дж )


Ответ: Q=13,7 Дж

Консультировал: CradleA (Бакалавр)
Дата отправки: 26.11.2011, 16:39
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка  |  восстановить логин/пароль

Дорогой читатель!
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались. Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора - для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение. Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал, который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом. Заходите - у нас интересно!
МЫ РАБОТАЕМ ДЛЯ ВАС!

© 2001-2011, Портал RFPRO.RU, Россия
Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про"
Калашников О.А. | Гладенюк А.Г.
Хостинг: Компания "Московский хостер"
Версия системы: 2011.6.33 от 10.09.2011
В избранное