База задач ФизМатБанк
| 35047. Как отличить естественный свет от света, поляризованного по кругу, и от смеси естественного света с поляризованным по кругу? |
| 35048. Между скрещенными николями помещена пластинка кварца, вырезанная параллельно оптической оси. Оптическая ось пластинки составляет угол 45° с главными направлениями николей. Рассчитать минимальную толщину пластинки, при которой одна линия водорода L1 = 6563 А будет сильно ослаблена, а другая L2 = 4102 А будет обладать максимальной интенсивностью. Величина анизотропии кварца dn = 0,009. |
| 35049. Имеется горизонтальный параллельный пучок эллиптически поляризованного света. Обнаружено, что при прохождении пучка через пластинку в L/4 при определенной ее ориентации свет оказывается линейно поляризованным под углом a1 = 23° к вертикали. Если пластинку повернуть на угол 90°, то весь свет снова оказывается линейно поляризованным под углом a2 = 83° к вертикали. Найти отношение а/b полуосей эллипса поляризации и угол ф наклона большой оси. |
| 35050. Показатель преломления кристаллического кварца для длины волны L = 589 нм равен no = 1,544 для обыкновенного луча и nе = 1,553 для необыкновенного луча. На пластинку из кварца, вырезанную параллельно оптической оси, нормально падает линейно поляризованный свет указанной длины волны, занимающий спектральный интервал dL = 40 нм. Найти толщину пластинки d и направление поляризации падающего света, если свет после пластинки оказался неполяризованным. |
| 35051. Два когерентных пучка квазимонохроматического неполяризованного света равной интенсивности дают на экране интерференционные полосы. Какой толщины кристаллическую пластинку надо ввести на пути одного из этих пучков, чтобы интерференционные полосы исчезли и притом так, чтобы их нельзя было восстановить никакой стеклянной пластинкой, вводимой в другой пучок? Как изменится картина, если за кристаллической пластинкой поставить поляроид? При каком положении поляроида интерференционных полос не будет? |
| 35052. Параллельный пучок естественного света интенсивностью Io и длины волны L падает на систему из двух скрещенных поляроидов П1 и П2 и клина К из кварца с малым преломляющим углом а. Показатели преломления кварца равны nе и no. Оптическая ось клина параллельна его ребру и составляет угол 45° с разрешенными направлениями поляроидов (рис. ). Пройдя через систему, свет падает на белый экран Э. Найти распределение интенсивности света I(х) на экране. Что увидит наблюдатель на экране Э, если между ним и поляроидом П2 расположить линзу так, чтобы экран оказался в ее фокальной плоскости? |
| 35053. Головная линия серии Бальмера в излучении атомарного водорода, т.е. линия, соответствующая переходу атома в состояние с квантовым числом n = n1 = 2 из ближайшего состояния с n = n1 + 1 = 3, имеет длину волны L1 = 6,56*10^-7 м. В излучении межзвездной среды обнаружена серия излучения того же атомарного водорода с длиной волны головной линии L2 = 48,8 см. Определить соответствующее квантовое число конечного состояния атома n2 (учесть, что n2 >> 1). |
| 35054. Известно, что для финитного движения частицы fpdq = 2пnh, где р, q — обобщенные координаты, описывающие движение частицы. Показать, что применение этого условия к вращению приводит к закону квантования проекции момента импульса на заданную ось. |
| 35055. По классической электромагнитной теории света поток световой энергии непрерывно распространяется от источника во все стороны. Через какое время, согласно этой теории, отдельный атом танталового катода может накопить столько энергии, чтобы стал возможен вылет фотоэлектрона, если катод находится на расстоянии 10 м от лампочки мощности 25 Вт? Работа выхода электрона из тантала равна 4 эВ. Считать, что фотоэлектрону передается вся энергия, накапливающаяся в атоме тантала, диаметр которого равен 0,3 нм. |
| 35056. Излучение гелий-неонового лазера мощностью W = 1 МВт сосредоточено в пучке диаметром d = 0,5 см. Длина волны излучения L = 0,63 мкм. Определить плотность потока фотонов в пучке. |
| 35057. Уединенный цинковый шарик облучается ультрафиолетовым светом длины волны L = 250 нм. До какого максимального потенциала зарядится шарик? Работа выхода для цинка Р = 3,74 эВ. |
| 35058. Электромагнитная волна круговой частоты W = 2*10^16 с^-1 промодулирована синусоидально по амплитуде с круговой частотой w = 2*10^15 с^-1. Найти энергию W фотоэлектронов, выбиваемых этой волной из атомов с энергией ионизации Wi = 13,5 эВ. |
| 35059. Показать, что законы сохранения энергии и импульса приводят к тому, что свободный электрон не может поглощать фотоны или излучать их. |
| 35060. Исходя из классического закона преломления, вывести закон сохранения тангенциальной компоненты импульса фотонов при прохождении плоской границы прозрачных сред. |
| 35061. На рис. изображены результаты, полученные Комптоном при исследовании рассеяния рентгеновских лучей в графите. Наблюдения велись под углом Q = 135° к направлению падающего пучка. Определить масштаб длин волн по оси абсцисс. |
| 35062. Фотон рубинового лазера (L = 6943 мкм) испытывает лобовое соударение с электроном, имеющим кинетическую энергию Wк = 500 МэВ. Оценить энергию Wy фотона, испускаемого в результате «обратного комптон-эффекта» и движущегося вдоль траектории электрона. |
| 35063. Фотоны длиной волны L = 1,4 А испытывают комптоновское рассеяние на угол Q = 60°. Рассеянные фотоны попадают в рентгеновский спектрограф, использующий принцип интерференционного отражения Брегга-Вульфа. При какой минимальной толщине кристаллической пластинки спектрографа можно обнаружить изменение длины волны рассеянного излучения (комптоновское смещение) в первом порядке, если постоянная кристаллической решетки d = 1 А? |
| 35064. В результате комптоновского рассеяния фотона на покоящемся электроне последний получил импульс отдачи р. Определить, под какими углами по отношению к направлению падающего фотона мог вылететь электрон с таким импульсом. |
| 35065. В результате комптоновского рассеяния фотона на покоящемся электроне последний вылетел под углом 60° к направлению падающего фотона. Какую кинетическую энергию мог приобрести электрон отдачи в этом случае? |
| 35066. При прохождении y-квантов через вещество образуются две группы быстрых электронов: одна — в результате фотоэффекта, а другая — комптоновского рассеяния. Каково должно быть энергетическое разрешение регистрирующей аппаратуры, чтобы отличать фотоэлектроны от комптоновских электронов с максимальной энергией? Энергия y-квантов Wy = 5 МэВ. |
| 35067. Электроны с энергией Wк = 100 эВ падают под углом ф = 30° к нормали на систему, состоящую из двух параллельных сеток, между которыми создана разность потенциалов U1 = 36 В (рис. ). Найти относительный показатель преломления сред, расположенных по обе стороны сетки. При какой разности потенциалов U2 произойдет полное отражение электронов от второй сетки? |
| 35068. Оценить размеры щели, на которой было бы возможно наблюдать дифракцию в потоке стальных дробинок диаметра ~ 1 мм, летящих со скоростью 100 м/с. |
| 35069. Если допустить, что масса фотона my = / = 0, то скорость электромагнитных волн в вакууме будет зависеть от длины волны L. До настоящего времени по данным локационных измерений среднего расстояния L между Луной и Землей (L = 3,5*10^5 км) такая зависимость не обнаружена. Измерения были проведены в сантиметровом (L = 20 см) и оптическом диапазонах. Их точность определялась в основном неровностью поверхности Луны dL = ±100 м. Исходя из этих данных, оценить возможную верхнюю границу массы покоя фотона my. |
| 35070. Оценить минимальный размер пятна Dmin, создаваемого на детекторе пучком атомов серебра, испускаемых печью с температурой Т = 1200°С. Расстояние от выходной щели печи до детектора равно L = 1 м. |
| 35071. При комптоновском рассеянии фотонов на атомных электронах явление осложняется тем, что электроны в атоме не находятся в покое. Оценить связанный с этим разброс в углах вылета электронов отдачи, выбиваемых из атомов водорода при рассеянии рентгеновских квантов (L = 0,1 нм) строго назад. |
| 35072. Действие силы на свободно движущуюся частицу массы m можно обнаружить, наблюдая изменение ее координаты во времени. Оценить, какую минимальную силу, действующую по направлению движения частицы, можно обнаружить таким образом за время наблюдения т. |
| 35073. Процесс измерения координаты электрона путем облучения его фотоном приводит к неконтролируемому возникновению виртуальных пар, и в силу неразличимости электронов мы не можем отличить исходный электрон от электрона рожденной пары. Оценить, к какой погрешности dx это приводит. |
| 35074. Электрон движется со скоростью v в плоскопараллельном слое вещества с показателем преломления n перпендикулярно к ограничивающим плоскостям. Толщина слоя — b. Скорость электрона v > с/n, так что наблюдается излучение Вавилова-Черенкова. Оценить угловую расходимость dф излучения, обусловленную конечной толщиной слоя. |
| 35075. Найти плотность потока вероятности для: плоской волны ф = ехр (i pz/h z) = e^ikz; сферической волны ф = 1/kr е^ikr; суммы сходящейся и расходящейся сферических волн ф = 1/2kr(Se^ikr - е^-ikr). |
| 35076. Найти энергию электрона, при которой он беспрепятственно пройдет над прямоугольным барьером высоты 5 эВ и ширины 10^-8 см. |
| 35077. Рассчитать коэффициент прозрачности параболического барьера U(x) = {Uo(1 - x2/a2) при |х| < а, 0 при |х| > а. |
| 35078. Электрон с энергией Е = 1,5 эВ находится в одномерной потенциальной яме, изображенной на рис. . Ширина ямы d = 3*10^-8 см. Найти высоту потенциального барьера Uo и его прозрачность D. За какое время t вероятность найти частицу в яме уменьшится в 2 раза? Отражением волновой функции на задней границе потенциального барьера пренебречь. |
| 35079. Вывести закон Гейгера-Неттола, справедливый для а-распада и выражающий связь между периодом полураспада Т и энергией Е вылетающих а-частиц с помощью соотношения 1nТ = А/ |/Е + b, где А и В — постоянные. Считать, что потенциальный барьер U(r) имеет вертикальную стенку при r = R(R — радиус ядра) и определяется законом Кулона при r > R. Энергия вылетающей а-частицы E << Uo (Uo — высота барьера). |
| 35080. Вычислить вероятность того, что частица с точностью до 0,01а находится находится на расстоянии а/8 от края одномерной потенциальной ямы с бесконечными стенками ширины а, если энергия частицы соответствует пятому уровню энергии. |
| 35081. Поток свободно распространяющихся нейтронов падает на непроницаемую стену толщины L. Сквозь стену проходит канал с прямоугольным сечением ширины d = 10^-3 см и высоты h >> d. Длина канала L >> h. Найти величину минимальной скорости частицы v в падающем пучке, при которой нейтроны могут пройти сквозь канал. Чему равна v в случае квадратного сечения канала d х d? |
| 35082. Частица, находящаяся в потенциальной яме с непроницаемыми стенками, излучает фотон, переходя из состояния с номером n + 1 в состояние с номером n. Определить связь частоты фотона с классическим периодом колебаний частицы с энергией Еn. |
| 35083. Потенциальную энергию взаимодействия U(z) атома гелия с плоской поверхностью твердого тела z = 0 можно аппроксимировать прямоугольной ямой некоторой глубины Uo и ширины а = 5 А, причем U(z = 0) = +оо (рис. ). Полагая,что волновая функция адсорбированного атома в основном состоянии достигает максимума при z = 0,99а, оценить размер области локализации (z) для адсорбированных атомов в основном состоянии. |
| 35084. Волновая функция частицы массы m, совершающей одномерное движение в поле с некоторым потенциалом V(x), имеет вид ф(х) = Ах ехр(—х/а) при х > 0 и равна 0 при х < 0. Найти V(x) и полную энергию частицы Е, если известно, что V --> 0 при х —> оо. Найти среднее значение кинетической энергии частицы. |
| 35085. Задача об отыскании уровней энергии атома решается в предположении, что заряд ядра точечный, на самом деле ядро имеет конечный размер: его радиус равен Rя = 1,3*10^-13 A1/3 см, где A — атомная масса. Оценить знак и порядок величины относительной поправки к энергии dЕ/Е мюона на K-оболочке неона (Z = 10, А = 20), связанной с тем, что часть времени мюон находится внутри ядра, т.е. в поле, отличном от кулоновского. Волновая функция основного состояния электрона в атоме водорода имеет вид ф = (пaБ3)1/2 = ехр(- r/аБ), где аБ — радиус первой боровской орбиты. |
| 35086. В кулоновском поле простейшим сферически-симметричным решением уравнения Шредингера является волновая функция ф = ехр(- ar). Какой энергии (в эВ) соответствует это состояние для электрона в кулоновском поле ядра с зарядом Z = 10? |
| 35087. Волновая функция одного из состояний атома водорода имеет вид ф = А(1 + аr) ехр(- br), где А, а, b — некоторые константы. Определить энергию этого состояния, его квантовые числа и значения констант А, а, b. |
| 35088. В угарном газе СО из-за возбуждения молекул наблюдается пик поглощения инфракрасного излучения на длине волны L = 4,61 мкм. Определить амплитуду Ао нулевых колебаний молекулы СО. Оценить температуру, при которой амплитуда тепловых колебаний превзойдет Аo. |
| 35089. Оценить отношение кванта колебаний молекул Н2 и О2 к характерной энергии возбуждения валентных электронов Ее, считая эффективный коэффициент упругости молекулярной связи k равным ~ Ее/а2, где а — межатомное расстояние. Оценить амплитуду нулевых колебаний. |
| 35090. Волновая функция трехмерного изотропного осциллятора, характеризуемого классической частотой w и приведенной массой ц, имеет вид ф = А(1 + ar) ехр(- br2), где А, а, b — некоторые константы. Определить энергию этого состояния, главное квантовое число и значения констант А, а, b. |
| 35091. На опыте измерены переходы между тремя последовательными уровнями вращательной полосы двухатомной молекулы (рис. ). Найти квантовые числа I этих уровней и момент инерции J молекулы. |
| 35092. Переход из первого вращательного состояния молекулы НВr в основное состояние сопровождается излучением с обратной длиной волны 17 см^-1. Оценить размер молекулы. |
| 35093. При прохождении света через среду наряду с упругим происходит и неупругое рассеяние фотонов, связанное, в частности, с их взаимодействием с колебательными степенями свободы молекул — комбинационное рассеяние. Оценить отношение интенсивностей фиолетового и красного спутников в спектре рассеянного монохроматического излучения от молекул четыреххлористого углерода CCI4 при температуре, равной 27° С, если известно, что обратная длина волны соответствующего перехода в колебательном спектре 1/L = 217 см^-1. |
| 35094. Пучок атомов натрия вылетает из печи, температура которой Т = 350 К. Пучок расщепляется в поперечном неоднородном магнитном поле с градиентом dB/dx = 50 Тл/м на пути I = 1см. Детектор удален от магнита на расстояние L = 6,5 см. Найти расстояние s между пятнами на экране. |
| 35095. Параллельный пучок нейтронов с энергией Е = 0,025 эВ проходит через коллимирующую щель шириной d = 0,1 мм и затем через зазор в магните Штерна-Герлаха длиной L = 1 м. Оценить значение градиента поля dB/dz, при котором угол магнитного отклонения компонент пучка равен углу дифракционного уширения. Магнитный момент нейтрона примерно в 700 раз меньше магнетона Бора. |
| 35096. Образец тефлона (полимера с химической формулой (CF2)n, где n — целое число) массой 50 г намагничивается в магнитном поле с индукцией B = 2 Тл при температуре Т = 0,05 К. Намагничивание обусловлено расщеплением основного состояния ядра фтора 19/9F в магнитном поле на два подуровня. При выключении поля образец получает момент импульса L = 24,2*10^-6 г*см2*с^-1 (аналог эффекта Эйнштейна и де Гааза в ферромагнетиках). Определить магнитный момент ц ядра фтора. |
| 35097. В опытах Шалла (1968 г.) наблюдалось расщепление пучка нейтронов на два пучка при преломлении на границе однородного магнитного поля. Найти угол Q между направлениями этих пучков. Индукция В однородного магнитного поля равна 2,5 Тл, а нейтроны с дебройлевской длиной волны L = 0,5 нм падают под углом 30° к достаточно резкой границе магнитного поля. |
| 35098. Оценить длину волны L излучения межзвездного атомарного водорода в радиодиапазоне. Межзвездный водород находится в основном состоянии, и его излучение обусловлено переориентацией спина электрона. |
| 35099. Оценить по порядку величины энергию расщепления dЕ головной линии серии Бальмера в спектре водорода за счет взаимодействия магнитных моментов электрона и ядра (сверхтонкое расщепление спектральных линий). Можно ли обнаружить это расщепление с помощью спектрального прибора, если среднее время жизни возбужденных атомов водорода порядка 10 нc? |
| 35100. Найти зеемановское расщепление dw спектральной линии 2D3/2 —> 2P1/2 в слабом поле. Указать число компонент в расщепленной линии. |
| 35101. Цезий принадлежит к числу щелочных металлов; при Р —> S переходе в атомарном цезии испускается широкий дублет, состоящий из двух линий: L1 = 0,456 мкм и L2 = 0,459 мкм. Найти расщепление термов этого дублета в магнитном поле. Какими формулами описывается в этом случае расщепление линий в магнитном поле с индукцией В = 3 Тл: формулами для простого или сложного эффектов Зеемана? |
| 35102. Оценить, какую индукцию В магнитного поля звезды типа Солнца (период вращения т = 10^6 с, радиус R = 108 м, температура поверхности Т = 6*10^3 К) можно обнаружить в оптической области спектра w ~ 10^15 с^-1 на основании измерения эффекта Зеемана. |
| 35103. При переходе Р —> S из возбужденного состояния атома в основное испускается дублет L1 = 455,1 нм и L2 = 458,9 нм. Какие линии, соответствующие переходу 3S1/2 —> 2Р3/2, будут наблюдаться в спектре поглощения газа, состоящего из таких атомов, при наложении магнитного поля В = 50 кГс при температуре Т = 0,5 К? |
| 35104. При наблюдении ядерного парамагнитного резонанса (ЯМР) на ядрах 25Mg обнаружено резонансное поглощение излучения на частоте v = 1,4 МГц в поле В = 5,4 кГс. Спин ядра 25Mg равен J = 5/2. Найти магнитный момент и g-фактор ядра. |
| 35105. Найти частоту ЭПР для солей трехвалентного празеодима в магнитном поле B = 0,1 Тл. На 4f-оболочке этого иона находятся два электрона, остальные оболочки заполнены. Указание. По правилу Хунда в основном состоянии J = L — S, если заполнено меньше половины оболочки, и J = L + S, если больше половины. |
| 35106. Определить, устойчиво ли ядро 8Ве относительно распада на две а-частицы, если известно, что энергии связи на один нуклон в ядрах 8Ве и 4Не равны, соответственно, 7,06 и 7,08 МэВ. |
| 35107. С помощью формулы Вайцзеккера найти заряд Zo наиболее устойчивого ядра-изобары при заданном А. Выяснить, каков характер активности у ядра 27Mg. |
| 35108. С помощью формулы Вайцзеккера найти минимальное значение параметра Z2/А, при котором становится энергетически выгодным деление ядра с четными А и Z на две одинаковые части. |
| 35109. Разница в энергии связи ядер 3Н и 3Не обусловлена энергией электростатического взаимодействия протонов. Оценить размеры ядра 3Не, если его энергия связи составляет 7,7 МэВ, а энергия связи ядра 3Н — 8,5 МэВ. |
| 35110. Предполагая, что а-частица находится в ядре в качестве самостоятельной частицы, оценить на основе соотношения неопределенностей приближенную зависимость постоянной распада L от коэффициента прозрачности D кулоновского барьера и радиуса ядра R. |
| 35111. Показать, что в составе атомного ядра не может быть электронов. |
| 35112. Волновая функция основного состояния дейтрона в системе центра масс имеет вид ф(r) оo r^-1 ехр(-ar), где а = 2,2 х 10^12 см^-1. Определить красную границу фоторасщепления дейтрона, т.е. расщепления дейтрона y-квантами. |
| 35113. В реакции термоядерного синтеза d + t = a + n + Q выделяется энергия Q = 17,8 МэВ. Какова энергия, уносимая нейтроном? |
| 35114. Поток нейтронов из обычного реактора v = 10^14 с^-1*см^-2. Определить скорость реакции в мишени толщиной 1 см. Поперечное сечение реакции s = 10^-27 см^-2,плотность ядер мишени n = 10^22 см^-3. |
| 35115. Для регистрации медленных нейтронов широко используются счетчики, наполненные газообразным 3Не. Счетчик представляет собой цилиндр диаметра D = 25 мм, наполненый газом при давлении 10 атм. и температуре 300 К. В счетчике происходит реакция 3Не(n,р)^3 Н, сечение которой для регистрируемых нейтронов равно s = 5400 барн. Рассчитать долю регистрируемых нейтронов, предполагая, что нейтроны в счетчике движутся вдоль его диаметра. |
| 35116. Найти среднее эффективное сечение а реакции а + 27/13Аl ---> р + 30/14Si. Известно, что при облучении толстой алюминиевой мишени а-частицами с энергией 8 МэВ выход протонов равен h = 8*10^-6. Длина пробега а-частиц в воздухе lв = 7,0 см. Выходом ядерной реакции называется отношение числа актов реакции к числу падающих частиц. |
| 35117. Толстая мишень, содержащая n ядер/см3, облучается а-частицами. Зависимость дифференциального выхода исследуемой реакции от энергии а-частиц в интервале 1-10 МэВ оказалась квадратичной, т.е. dh/de = kЕ2. Определить приближенно характер зависимости эффективного сечения реакции от энергии s(Е). При этом в выражении для ионизационных потерь энергии пренебречь логарифмическим и релятивистским членами, т.е. считать, что de/dx = А/Е, где А — некоторая постоянная. |
| 35118. Реакция термоядерного синтеза d + t —> n + а идет при низких энергиях преимущественно при столкновениях ядер с полным моментом импульса J = 3/2. Во сколько раз изменится среднее сечение этой реакции, если дейтериево-тритиевая плазма помещена в магнитное поле, полностью поляризующее спины взаимодействующих ядер? |
| 35119. Поток нейтрино ve с энергией Е = 10 МэВ проходит через Землю. Оценить вероятность поглощения нейтрино веществом Земли, считая, что вещество Земли содержит 50% протонов и 50% нейтронов. Сечение взаимодействия таких нейтрино sv = 10^-41 см2, масса Земли М = 6*10^27 г, радиус Земли R = 6,4*10^8 м. Какова длина свободного пробега этих нейтрино во Вселенной? Плотность межзвездного газа р = 2*10^-26 г/см3. Нейтрино с указанной энергией взаимодействуют только с нейтронами. |
| 35120. Мюон, попав в свинцовую пластинку, очень быстро тормозится, после чего захватывается на К-оболочку Рb, на которой живет 7*10^-8 с. Это время примерно в 30 раз меньше времени жизни свободного мюона. Взаимодействие с каким нуклоном ограничивает время жизни мюона? Какова соответствующая реакция? Дать оценку ее сечения. |
| 35121. Время жизни ядра 37/18Ar в результате К-захвата составляет Т = 32 дня. Оценить эффективное сечение слабого взаимодействия в реакции р + е- —> n + vе. |
| 35122. При комнатной температуре примерно 20% y-распадов 119Sn в соединении ВаSnОз происходит без отдачи (эффект Мессбауера). Оценить, какой должна быть толщина L источника, чтобы в нем не происходило заметного поглощения мессбауеровских y-квантов. Плотность ВаSnОз р = г/см3, содержание изотопа 119Sn в естественной смеси е = 8%, энергия y-квантов Еy = 24 кэВ. |
| 35123. Исследование структуры жидкого и твердого 3Не с помощью пропускания нейтронов через слой вещества затруднено из-за большой величины сечения экзотермической реакции 3Не(n,р)3Н, которое для нейтронов с энергией 300 К равно 5400 бн. Определить энергию нейтронов, с помощью которых можно изучать слои 3Не толщиной 1 мм, чтобы через них проходило не менее 10% от потока падающих нейтронов. Концентрация ядер 3Не n = 10^22 см^-3. Сечение указанной реакции для нейтронов с энергией до 1 МэВ носит нерезонансный характер. |
| 35124. Одним из перспективных методов получения новых изотопов является синтез тяжелых ядер с их последующим распадом. Найти пороговую скорость v ядер урана, бомбардирующих урановую мишень, для реакции 238|92U + 238|92U --> 476|184X --> E xi. |
| 35125. Сечение деления урана-238 y-квантами с энергией 3 МэВ составляет 0,1 нб (10^-34 см2). Каков должен быть полный поток падающих на мишень квантов, чтобы можно было заметить вынужденное деление в 1 мг 235U на фоне спонтанного деления (Т1/2 = 10^15 лет) при продолжительности эксперимента t = 100 час? |
| 35126. Ядерный реактор с топливом из 235U работает в стационарном режиме. В среднем половина рождающихся нейтронов захватывается конструкционными материалами и самим ураном. Какова доля нейтронов, уходящих из активной зоны, если при элементарном акте деления урана рождается в среднем v = 2,5 быстрых нейтронов? |
| 35127. Реактивностью реактора называют величину р = (k — 1)/ k, где k — коэффициент размножения нейтронов; если |k — 1| << 1, то р ~ K - 1. Найти в этом приближении изменение мощности Р(t) реактора в надкритическом режиме, когда k > 1. Определить период T реактора, т.е. время возрастания мощности Р в е раз. Среднее время жизни одного поколения нейтронов равно т. Как изменится мощность при увеличении температуры от 1 кэВ до 10 кэВ? |
| 35128. В первом поколении термоядерных реакторов предполагается использовать реакцию дейтерия с тритием: d + t —> 4Не + n + 17,6 МэВ. Величина sv (где s — сечение реакции, a v — относительная скорость реагирующих частиц), усредненная по максвелловскому распределению, равна sv = 5,5*10^-21 см2/с при T = 1 кэВ sv = 1,1*10^-16 см2/с при T = 10 кэВ. Предполагая, что плазма содержит равное количество атомов дейтерия и трития, рассчитать плотность Р тепловой мощности и полную мощность W термоядерной установки, если объем плазмы 500 м3, плотность электронов n = 10^14 см^-3. |
| 35129. В эффективном сечении упругого процесса п+р ---> п+р при кинетической энергии налетающего пиона Тп = 190 МэВ (в лабораторной системе координат) наблюдается резонанс с полушириной Г/2 = 100 МэВ, который называется d++-изобарой. Определить время жизни и массу этой частицы. |
| 35130. Мезонные резонансы ф и ф1 с массами 3,1 ГэВ и 3,7 ГэВ можно считать, соответственно, основным и первым возбужденным состояниями в системе очарованных кварков. Пользуясь нерелятивистским приближением и считая, что потенциал взаимодействия кварков V = -q2/r, оценить характерный размер ф-мезона. |
| 35131. Построить кварковую схему нейтрального каона. |
| 35132. Исходя из кварковой модели, определить странность S и гиперзаряд Y адрона, электрический заряд которого q = 1, проекция изотопического спина I3 = 0, а барионный заряд В = 1. Что это за частица? |
| 35133. Возможны ли следующие распады частиц и если нет, то по какой причине: 1) W- ---> Ao + п-; 2) E- ---> n + п-; 3) n ---> р + ц- + vц; 4) n ---> р + е- + vц; 5) р ---> ц+ + vц; 6) W- ---> Eo + ц-? |
| 35134. Исходя из кварковой модели, дописать следующие реакции с участием мюонного нейтрино: 1) vц + p ---> ? 2) vц + n ---> ?; 3) vц + p ---> ? 4) vц + n ---> ? Каково отношение эффективных сечений этих реакций? |
| 35135. При больших энергиях полное сечение рассеяния рр примерно постоянно и равно 40 мбн. Принимая во внимание кварковую структуру протона и пиона, оценить, какой будет в этих условиях величина полного сечения рассеяния пр. Считая, что для каон-нуклонного рассеяния s(KN) = 19 мбн, оценить сечения рассеяния AN и EN. |
| 35136. Доказать, что коэффициент объемного расширения а, температурный коэффициент давления L и изотермическая сжимаемость b физически однородного и изотропного тела связаны соотношением V0a = PoVLb, где Vo и Po — объем и давление тела при 0° С. |
| 35137. Вычислить для идеального газа следующие величины: коэффициент объемного расширения а, температурный коэффициент давления L, изотермическую сжимаемость bт, изотермический модуль объемной упругости Кт = -V(dР/dV)т. |
| 35138. Натянутый резиновый шнур при увеличении силы натяжения на df = 1 Н изотермически растягивается на dl = 1 см. Шнур нагрели, и его длина уменьшилась на dl' = 4 см. Как надо изменить натяжение, чтобы при новой температуре длина шнура оказалась равной исходной? |
| 35139. До какой температуры нужно нагреть запаянный шар, содержащий m = 17,5 г воды, чтобы он разорвался, если известно, что стенки шара выдерживают давление не более Р = 10^7 Па, а его объем V = 1 дм3. |
| 35140. Шаровая молния представляет собой слабо светящийся газовый шар, свободно плавающий в воздухе. Обычно она наблюдается после грозы. Согласно одной из моделей молния состоит из идеального газа, представляющего собой комплексное соединение, каждая молекула которого содержит ион азота, связанный с несколькими молекулами воды. Температура молнии t = 600°С, температура окружающего воздуха t0 = 20°С. Сколько молекул воды связывает каждый ион азота? Электроны, потерянные атомом азота, связаны с молекулами воды, так что комплексная молекула остается в целом нейтральной. |
| 35141. Температура комнаты была t1 = 10°С. После того, как протопили печь, температура в комнате поднялась до t2 = 20°С. Объем комнаты V = 50 м2, давление в ней Р = 97 кПа. На сколько изменилась масса воздуха, находящегося в комнате? |
| 35142. Масса Мт пороха, сгорающего в единицу времени в камере ракетного двигателя, зависит от давления Р по закону Мт = АРn. Найти показатель степени n, если при уменьшении сечения сопла двигателя в 2 раза давление в камере возрастает в 4 раза. Скорость истечения газа из сопла пропорциональна давлению в камере Р. |
| 35143. Сосуд разделен на две равные части полупроницаемой неподвижной перегородкой. В первую половину сосуда введена смесь аргона и водорода при давлении Р = 1,5*10^5 Па, во второй половине вакуум. Через перегородку может диффундировать только водород. После окончания процесса диффузии давление в первой половине оказалось равным Р' = 10^5 Па. Во время процесса температура поддерживалась постоянной. Определите отношение масс аргона и водорода в смеси, которая была первоначально введена в первую половину сосуда. |
| 35144. В сосуде вместимостью V = 1 дм3 находится углекислый газ массой m = 0,2 г. При температуре Т = 2600 К некоторая часть молекул СО2 диссоциировала на молекулы оксида углерода и кислорода: 2СО2 <--> 2СО+О2. При этом давление в сосуде оказалось равным Р = 108 кПа. Найдите степень диссоциации СО2 при этих условиях. |
| 35145. При взрыве атомной бомбы (М = 1 кг плутония 242 Рu) получается одна радиоактивная частица на каждый атом плутония. Предполагая, что ветры равномерно перемешивают эти частицы во всей атмосфере, подсчитать число радиоактивных частиц, попадающих в объем V = 1 дм3 воздуха у поверхности Земли. Радиус Земли принять равным R = 6*10^6 м. |
| 35146. Найдите среднее расстояние между молекулами насыщенного водяного пара при температуре t = 100° С. |
Сборники задач
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 2010 |
| Задачник по физике Чертов, 2009 |
| Задачник по физике Белолипецкий С.Н., Еркович О.С., 2005 |
| Сборник задач по общему курсу ФИЗИКИ Волькенштейн В.С., 2008 |
| Сборник задач по курсу физики Трофимова Т.И., 2008 |
| Физика. Задачи с ответами и решениями Черноуцан А.И., 2009 |
| Сборник задач по общему курсу физики Гурьев Л.Г., Кортнев А.В. и др., 1972 |
| Журнал Квант. Практикум абитуриента. Физика Коллектив авторов, 2013 |
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 1979 |
| Сборник вопросов и задач по физике. 10-11 класс. Гольдфарб Н.И., 1982 |
| Все задачники... |
Статистика решений
| Тип решения | Кол-во |
| подробное решение | 62 245 |
| краткое решение | 7 659 |
| указания как решать | 1 407 |
| ответ (символьный) | 4 786 |
| ответ (численный) | 2 395 |
| нет ответа/решения | 3 406 |
| ВСЕГО | 81 898 |
Форма связи
fizmatbank@ya.ru
Мы в WhatsApp
Мы в Telegram
