Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Ноябрь 2015   →
 1
 2
 3
03.11.2015
11:57:11
11:59:00
 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


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


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты по данной тематике

Асмик Гаряка
Статус: Советник
Рейтинг: 11104
∙ повысить рейтинг » 		Киселев Виталий Сергеевич
Статус: Академик
Рейтинг: 5716
∙ повысить рейтинг » 		Коцюрбенко Алексей aka Жерар
Статус: Советник
Рейтинг: 4745
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:1555
Дата выхода:30.11.2015, 16:21
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:14 / 17
Вопросов / ответов:3 / 3

Консультация # 188250: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: источник монохроматического света, потребляя мощность 30 вт, излучает свет с длиной волны 0,66 мкм. КПД источника 1%. Определить число квантов, излучаемых источником в секунду. Спасибо....

Консультация # 188252: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: свободный электрон, имеющий скорость 1,875*10 в 6 степени м/с,захватывается покоящимся протоном, в результате чего образуется возбужденный атом водорода.Определить длину волны фотона, который излучается при переходе атома в нормальное состояние.ЗАРАНЕЕ СПАСИБО!...
Консультация # 188251: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: В явлении Компто на энергия падающего фотона распределяется поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния равен 90 градусам. Найти энергию и импульс рассеянного фотона.Спасибо...

Консультация # 188250:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
источник монохроматического света, потребляя мощность 30 вт, излучает свет с длиной волны 0,66 мкм. КПД источника 1%. Определить число квантов, излучаемых источником в секунду.
Спасибо.

Дата отправки: 26.11.2015, 19:35
Вопрос задал: Посетитель - 399202 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор):

Здравствуйте, Посетитель - 399202!
P=30 Вт
λ=0,66 мкм
η=1%
t=1 с
Энергия каждого фотона E=hν=hc/λ
Мощность излучения есть ничто иное как общяя энергия всех излучённых за единицу времени фотонов.
Pизл=E·N/t=hcN/(λt)
С другой стороны, КПД показывает отношение излучаемой мощности к потребляемой
Pизл=P·η
Pη=hcN/(λt)
Отсюда число фотонов
N=Pηλt/(hc)=30Вт·0,01·6,6·10-7м·1с/(6,63·10-34Дж·с·3·108м/с)=9,95·1017 фотонов

Консультировал: Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Дата отправки: 26.11.2015, 23:10
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!

Консультация # 188252:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
свободный электрон, имеющий скорость 1,875*10 в 6 степени м/с,захватывается покоящимся протоном, в результате чего образуется возбужденный атом водорода.Определить длину волны фотона, который излучается при переходе атома в нормальное состояние.ЗАРАНЕЕ СПАСИБО!

Дата отправки: 27.11.2015, 09:04
Вопрос задал: Посетитель - 399202 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор):

Здравствуйте, Посетитель - 399202!
Сразу предупреждаю, что в условии задачи имеется некорректность (типичное явление, когда объект выбирается без учёта его соответствия предлагаемой модели). Дело в том что разница энергии между системой из протона и свободного электрона и невозбуждённым атомом водорода не равна кинетической энергии свободных частиц относительно центра массы системы (что из-за разницы в массе примерно соответствует кинетической энергии электрона в системе отсчёт связанной с протоном). Эти энергии различаются на постоянную величину, которая называется энергией ионизации невозбуждённого атома.
Собственно, пока разность энергии системы из иона и электрона и энергии невозбуждённого атома превышает энергию ионизации, образование даже возбуждённого атома невозможно, а если эта величина меньше энергии ионизации, значит электрон уже захвачен в атом.
То есть, если свободный электрон захватывается с образованием возбуждённого атома, то при этом часть эне ргии несколько превышающая кинетическую энергию) обязательно будет выделена в момент захвата в виде фотона, а затем при переходе атома в невозбуждённое состояние будет излучён второй фотон с энергией соответствующей энергии данного возбуждённого состояния относительно невозбуждённого атома. При этом суммарная энергия двух фотонов равна сумме кинетической энергии и энергии ионизации, но энергию каждого фотона по отдельности можно определить только, зная энергетический уровень возбуждённого атома.

Теперь попробуем подсчитать, что же нам всё-таки дано.
Кинетическую энергию можно найти как с помощью нерелятивистской формулы Wk=mev2/2, так и с помощью релятивистской формулы:
Wk=mec2(1/√(1-(v2/c2))-1)=1,95·10-5·mec2=10,0 эВ=1,61·10-18 Дж
По крайней мере, это меньше, чем энергия ионизации, равная 13,6 эВ.

Есл и электрон с кинетической энергией 10 эВ захватывается протоном с образованием сразу невозбуждённого атома, то энергия фотона равна
E=10+13,6=23,6 эВ=3,80·10-18Дж
и длина волны λ=hc/E=5,24·10-8м=52,4 нм

Если авторы задачи хотели длину волны фотона с энергией 10 эВ, то она равна
λ=1,24·10-7м=124 нм

Можно также отметить, что разность энергий между первым (невозбуждённым) и вторым энергетическими уровнями атома водорода равна 10,2 эВ. Если в том или ином процессе (в том числе при захвате электронов) образуются возбуждённые атомы водорода (и при этом условия процесса не приводят к возбуждению до строго определённой энергии), вполне вероятно, что большая их часть будет возбуждена именно до второго уровня, и при переходе в невозбуждённое состояние выделится фотон с длиной волны 122 нм. Но это не имеет реального отношения к кинетической энергии захваченного электрона (даже если авторы задачи намекали именно на эту величину).

Консультировал: Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Дата отправки: 27.11.2015, 15:29
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 188251:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
В явлении Комптона энергия падающего фотона распределяется поровну между рассеянным фотоном и электроном отдачи. Угол рассеяния равен 90 градусам. Найти энергию и импульс рассеянного фотона.Спасибо

Дата отправки: 27.11.2015, 07:21
Вопрос задал: Посетитель - 399202 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор):

Здравствуйте, Посетитель - 399202!
пусть падающий фотон движется вдоль оси x, а рассеянный - вдоль оси y.
Обозначим энергию падающего фотона Eγ1=2E
Согласно условию, энергия рассеянного фотона и кинетическая энергия электрона равны Eγ2=Wke=Eγ1/2=E
Импульс падающего фотона равен pγ1=Eγ1/c=2E/c и направлен вдоль оси х.
Импульс рассеянного фотона равен pγ2=Eγ2/c=E/c и направлен вдоль оси y.
По закону сохранения импульса импульс электрона равен векторной разности импульсов фотонов:
pex=pγ1=2E/c
pey=-pγ2=-E/c
и его абсолютная величина pe=√(pex2+pey2)=E/c·√5

воспользуемся формулой полной энергии
m2c4+p2c2=(mc2+Wk)2
подставляем энергию и импульс
me2c4+5E2=me2c4+2Emec2+E2
4E2=2Emec2
2E=mec2
отсюда энергия рассеянного фотона
Eγ2=E=mec2/2=255 кэВ=4,1·10-14 Дж
Импульс рассеянного фотона pγ2=E/c=mec/2=1,37·10-22 кг·м/с

Рассеянный фотон имеет энергию, равную половине энергии покоя электрона, а энергия падающего фотона равна энергии покоя электрона.

Консультировал: Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Дата отправки: 27.11.2015, 19:55
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 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!
В избранное