Примеры решения задач по электротехнике, физике

Гуманитарные науки

У нас студенты зарабатывают деньги

 Дипломы, работы на заказ, недорого

 Контрольные работы

Контрольные работы

 Репетиторы онлайн по английскому

Репетиторы онлайн по английскому

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Английские цветочные сады В эпоху Елизаветы английские садоводы Знаменитая английская школа пейзажистов Математика Физика
Математика
Физика
  • Линейные электрические цепи постоянного тока
  • Магнитная индукция
  • Контрольная работа № 4
  • Волновая оптика
  • Фотоны. Энергия, импульс световых квантов.
  • Статистическая физика
  • Элементы кристаллографии
  • Начертательная геометрия
    История ландшафтного дизайна
    Английские цветочные сады
    В эпоху Елизаветы в ландшафтных
    садах
    Под влиянием Франции
    английские садоводы
    Знаменитая английская
    школа пейзажистов

     

    Фотоны. Энергия, импульс световых квантов. Давление света.

    Давление света при нормальном падении лучей

      или ,

    где Ее – интенсивность падающего света; с – скорость света в вакууме; ω – объемная плотность энергии излучения в вакууме; ρ – коэффициент отражения.

    Энергия фотона

      или ,

    где h=6,625∙10-34 Па∙с – постоянная Планка; ν – частота падающего света; ω – круговая частота.

    Импульс фотона 

    .

    Фотоэффект

    • Формула Эйнштейна:

    а) в общем случае

    ε = hυ = A+Tmax , или ħw =A+Tmax ,

    где ε = hυ= ħw —энергия фотона, падающего на поверхность метал­ла; А — работа выхода электрона из металла; Tmax — максималь­ная кинетическая энергия фотоэлектрона;

    б) в случае, если энергия фотона много больше работы выхода (hυ>>A),

    hυ= Tmax , или ħw = Tmax .

    Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона в двух слу­чаях (нерелятивистском и релятивистском) выражается различными формулами:

    а) если фотоэффект вызван фотоном, имеющим незначительную энергию (hυ= ħw=5 кэВ), то

    Tmax = ½ m0v2max ,

    где m0 — масса покоя электрона;

    б) если фотоэффект вызван фотоном, обладающим большой энер­гией (hυ= ħw=>>5 кэВ), то

    Tmax= (m- m0)c2, или

    где β = vmax/c — масса релятивистского электрона.

    • Красная граница фотоэффекта

    λ0=hc/A или λ0=2π ħc/A; υ0=A/h или w0=A/ ħ ,

    где λ0 — максимальная длина волны излучений (υ0 и w0 — мини­мальные соответственно частота и круговая частота), при которых еще возможен фотоэффект.

    Давление света

    • Давление, производимое светом при нормальном падении,

    p=(Ee/c)*(1+ρ), или p=w(1+ρ),

    где Ee — облученность поверхности; с — скорость электромагнит­ного излучения в вакууме; w — объемная плотность энергии излу­чения; ρ — коэффициент отражения.

    • Энергия фотона

    ε = hυ=hc/λ , или ε = ħw ,

    где h—постоянная Планка; ħ=h/(2π); υ - частота света; w — круговая частота; λ — длина волны.

    • Масса и импульс фотона выражаются соответственно форму­лами

    m=ε/c2 = h/(cλ); p=mc=h/λ .

    Эффект Комптона

    • Изменение длины волны ∆λ , фотона при рассеянии его на элек­троне на угол θ

    ∆λ=λ`-λ =[(2π ħ)/(mc)]∙(1-cos θ), или ∆λ=2∙[(2π ħ)/(mc)]∙sin2(θ/2)

    где т — масса электрона отдачи; λ и λ`c — длины волн»

    • Комптоновская длина волны

    λс=2π ħ/(mс).

    (При рассеянии фотона на электроне λc=2,436 пм).

    Атом водорода в теории Бора

    • Момент импульса электрона на стационарных орбитах

    L=mvr = nħ (n=1,2,3,…),

    где т — масса электрона; r — радиус орбиты; v — скорость элект­рона на орбите; п — главное квантовое число; ħ — постоянная Планка.

    • Энергия электрона, находящегося на n-й орбите,

    ,

    где ε0 — электрическая постоянная.

    • Сериальная формула, определяющая длину волны λ или ча­стоту υ света, излучаемого или поглощаемого атомом водорода при переходе из одного стационарного состояния в другое,

    , ,

    где R' и R —постоянная Ридберга (R'=1,097∙107 м-1; R=c∙R'=3,29∙1015 с-1); m и m — целые числа; n — номер серии спект­ральных линий (n=l — серия Лаймана, n=2 — серия Бальмера, n=3 — серия Пашена и т. д.). Для данной серии n=m+l, m+ 2, m+3 и т. д.

    • Энергия фотона, испускаемого атомом водорода при переходе из одного

    стационарного состояния в другое,

    ,

    где Ei — энергия ионизации водорода: Ei=2πhħR=13,6 эВ.

    Волновые свойства микрочастиц

    Формула де Бройля, выражающая связь длины волн с импуль­сом р движущейся частицы, для двух случаев:

    а) в классическом приближении (n<<c; p= m0n)

    l = 2pħ/p

    б) в релятивистском случае (скорость и частицы сравнима со скоростью с света в вакууме;

    Связь длины волны де Бройля с кинетической энергией Т частицы:

    а) в классическом приближении

    б) в релятивистском случае , где E0 — энергия покоя частицы.

    Фазовая скорость волн де Бройля

    n = w/k

    где w — круговая частота; k — волновое число (k = 2p/l).

    Групповая скорость волн де Бройля

    .

    Соотношения де Бройля:

    E=ħw, p = ħk,

    где Е — энергия движущейся частицы; р — импульс частицы; k — волновой вектор;

      ħ - постоянная Планка (ħ =h/(2p) =1,05.10-34 Дж.с).

    Соотношения неопределенностей:

    а) для координаты и импульса частицы DpDx≥ħ где Dpx — неопределенность проекции импульса частицы на ось х; Dx — неоп­ределенность ее координаты;

    б) для энергии и времени  DEDt≥ħ, где DE — неопределенность энергии данного квантового состояния; Dt — время пребывания системы в этом состоянии.

    Радиоактивность

    • Основной закон радиоактивного распада

    N=N0e-λt,

    где N — число нераспавшихся атомов в момент времени t; N0— число нераспавшихся атомов в момент, принятый за начальный (при t=0); е — основание натуральных логарифмов; λ — постоян­ная радиоактивного распада.

    • Период полураспада T1/2 — промежуток времени, за который число нераспавшихся атомов уменьшается в два раза. Период полу­распада связан с постоянной распада соотношением

    T1/2 = ln2/λ = 0,693/λ .

    • Число атомов, распавшихся за время t,

    ∆N = N0 - N = N0, (1 - е-λt).

    Если промежуток времени ∆t << T1/2. то для определения числа распавшихся атомов можно применять приближенную формулу

    ∆N ≈ λN∆t

    Среднее время жизни т радиоактивного ядра — промежуток времени, за который число нераспавшихся ядер уменьшается в е раз:

    τ = 1/λ

    • Число атомов, содержащихся в радиоактивном изотопе,

    N = (m/M)×NA

    где m — масса изотопа; М — его молярная масса; NA — постоян­ная Авогадро.

    • Активность А нуклида в радиоактивном источнике (актив­ность изотопа) есть величина, равная отношению числа dN ядер, распавшихся в изотопе, к промежутку времени dt, за которое произошел распад. Активность определяется по формуле

    A = -dN/dt = λN,

    или после замены N по основному закону радиоактивного распада

    A = λN0e-λt

    Активность изотопа в начальный момент времени (t=0)

    A0 = λN0 .

    Активность изотопа изменяется со временем по тому же закону, что и число нераспавшихся ядер:

    A = A0e-λt

    • Массовая активность а радиоактивного источника есть величина равная отношению его активности A к массе т этого источни­ка, т. е.

    a = A/m.

    ● Если имеется смесь ряда радиоактивных изотопов, образую­щихся один из другого, и если постоянная распада λ первого члена ряда много меньше постоянных всех остальных членов ряда, то в смеси устанавливается состояние радиоактивного равновесия, при котором активности всех членов ряда равны между собой:

    λ1N1 = λ2N2 = … = λkNk..

    История ландшафтного дизайна.