База задач ФизМатБанк
| 66045. Определить поток резонансных фотонов, выходящих за пределы газового объема на данной частоте при условии, что длина пробега резонансного фотона рассматриваемой частоты в газе много меньше размеров газовой системы и радиуса кривизны поверхности. Считать, что плотности возбужденных и невозбужденных атомов постоянны на расстоянии от поверхности порядка длины пробега резонансного фотона. |
| 66046. Вычислить поток излучения на данной частоте, выходящий за пределы плоского слоя газа толщины I с бесконечными поперечными размерами. Считать, что параметры в слое зависят только от расстояния до поверхности. |
| 66047. Найти связь между сечением поглощения света частицей пыли или аэрозоля с площадью поверхности S и степенью черноты на данной частоте аw. Размeр частицы значительно превышает длину волны излучения. |
| 66048. Определить поток резонансного излучения, выходящего за пределы плоского однородного слоя газа при доплеровском механизме уширения спектральной линии. Длина пробега фотона в центре линии значительно меньше толщины слоя l. |
| 66049. Для лоренцевской и доплеровской форм спектральной линии излучения отдельного атома оценить ширину линии излучения, уходящего за пределы объема размера l. Считать, что длина пробега фотона в центре линии 1/k0 мала по сравнению с размерами системы. |
| 66050. Вычислить поток излучения из полубесконечного плоского слоя газа, температура которого медленно меняется с глубиной слоя, а оптическая толщина слоя велика. |
| 66051. Определить лучистую теплопроводность в газе, которая связана с переносом энергии фотонами. Параметры рассматриваемого слоя газа не зависят от поперечной координаты, а температура слабо меняется с высотой. |
| 66052. Выяснить, при каких условиях возникает самообращение спектральной линии излучения. |
| 66053. Проследить за самообращением линии излучения со стороны плоского слоя толщиной l с бесконечными поперечными размерами. Температура слоя вблизи его границы равна Т(х) = Т0 + ах, где х — расстояние до поверхности слоя и аl << 1. Форма линии излучения отдельного атома лоренцевская, коэффициент поглощения не меняется при удалении от поверхности слоя. При заданных условиях определить отношение потока фотонов на частоте, при которой величина потока фотонов максимальна, к потоку фотонов в центре линии. |
| 66054. Вывести кинетическое уравнение для плотности резонансно-возбужденных атомных частиц с учетом процессов переизлучения фотонов в газе. Считать, что излучение не влияет на процессы перехода между основным и резонансно возбужденным состоянием в результате столкновений. |
| 66055. Определить функцию Грина для переноса излучения в однородной газовой среде при лоренцевской и доплеровской формах спектральной линии излучения. Считать, что перенос происходит на расстояния, значительно превышающие длину свободного пробега фотона в центре линии. |
| 66056. Выяснить, при каких условиях излучение не нарушит термодинамического равновесия между основным и возбужденным состояниями атомных частиц. Считать, что плотность возбужденных частиц значительно меньше, чем плотность атомных частиц в основном состоянии. |
| 66057. Считая плотность возбужденных частиц и другие параметры излучающего газа постоянными внутри занимаемого им объема, определить плотность возбужденных частиц и поток выходящего за пределы системы излучения. Форма линии излучения лоренцевская, длина пробега фотона в центре линии мала по сравнению с размерами системы. |
| 66058. На плоский оптически толстый слой плазмы с бесконечными поперечными размерами падает пучок резонансных фотонов, поток которых равен j0 и направлен перпендикулярно поверхности плазмы. Определить плотность возбужденных атомов на границе раздела, если плотность электронов мала, так что каждый возбужденный атом разрушается в результате высвечивания фотона. |
| 66059. На основании случайной модели определить среднюю функцию поглощения в рассматриваемом интервале частот. |
| 66060. Определить коэффициент поглощения в полосе, если средняя разность частот для соседних переходов мала по сравнению с шириной линии отдельного перехода. |
| 66061. В рамках случайной модели определить в заданном интервале частот функцию распределения по оптическим плотностям. |
| 66062. Считая, что интенсивность спектральной линии однозначно определяется частотным интервалом, в котором она находится, получить формулу для ширины зоны испускания плоского слоя молекулярного газа в рамках случайной модели. |
| 66063. Для лоренцевской формы спектральной линии в рамках случайной модели вычислить ширину зоны испускания для плоского слоя молекулярного газа. Считать, что в области частот, определяющих ширину зоны испускания, интенсивность спектральной линии резко убывает по мере удаления от центра полосы. |
| 66064. Определить коэффициент поглощения в молекулярном газе, если переход осуществляется в результате колебательно-вращательного перехода линейной молекулы. При этом имеет место лоренцевское уширение спектральной линии и ширина спектральной линии мала по сравнению с разностью частот для центров линий соседних переходов. |
| 66065. Определить ширину зоны испускания для квазирегулярной модели и лоренцевской формы спектральной линии. Считать, что интенсивность спектральной линии, которая мало изменяется для соседних линий, резко изменяется с частотой в масштабах частот, сравнимых с шириной зоны испускания. |
| 66066. Для модели одиночных линий при лоренцевской форме спектральной линии определить среднюю функцию поглощения на данной частоте, а также эффективную ширину зоны излучения для плоского слоя. |
| 66067. Определить коэффициент поглощения молекулярного газа для регулярной модели при лоренцевской форме линии. |
| 66068. При условиях применимости регулярной модели и лоренцевской форме линии сравнить функцию распределения по оптическим толщинам, вытекающую из случайной модели, с ее точным выражением. |
| 66069. В случае резкого изменения функции распределения испускаемых фотонов по частотам на крыле линии в рамках модели одиночных линий вычислить функцию поглощения и ширину зоны испускания для плоского слоя молекулярного газа. Считать форму отдельной спектральной линии доплеровской. |
| 66070. Оптическая толщина слоя молекулярного газа, обусловленная одной линией, убывает по мере удаления от центра линии по закону (w - wi)^-n (n < 2, wi — положение центра линии, |w - wi| значительно превышает ширину отдельной линии). Считая, что ширина отдельной линии значительно меньше средней разности частот d между соседними линиями, определить ширину зоны испускания dw в рамках случайной и регулярной моделей. Считать, что полоса симметрична относительно центра полосы w0, что в области максимальных оптических толщин слой является оптически толстым и посередине между центрами соседних линий, а на краю полосы интенсивность спектральной линии падает резко с удалением от центра полосы. |
| 66071. Поверхность планеты поглощает коротковолновое излучение Солнца и преобразуют его в длинноволновое излучение, излучая как абсолютно черное тело. Атмосфера планеты свободно пропускает коротковолновое излучение. Выяснить влияние эффектов поглощения длинноволнового излучения на температуру поверхности планеты. Считать толщину атмосферы малой по сравнению с размерами планеты, а температуру атмосферы — равной температуре поверхности планеты. |
| 66072. Определить распределение заряженных частиц по сечению цилиндрической разрядной трубки, если образование заряженных частиц в положительном столбе определяется прямой ионизацией, а уничтожение заряженных частиц обусловлено их уходом на стенки. |
| 66073. Определить распределение заряженных частиц по сечению цилиндрической разрядной трубки, если заряженные частицы образуются в малой области вблизи оси разрядной трубки (kион = k0, p < p0; kион = 0, p > p0; p0 << r0). |
| 66074. Метастабильные атомы равномерно образуются по сечению разрядной трубки, а гибнут только на стенках, причем длина пробега метастабильных атомов значительно меньше радиуса разрядной трубки. Считая, что вероятность гибели метастабильных атомов на стенках у ~ 1, определить отношение плотности метастабильных атомов у стенок к их плотности в центре разрядной трубки. |
| 66075. Разряд поддерживается между двумя плоскими бесконечными пластинами. Определить распределение электронов между ними и найти условие, накладываемое на напряженность электрического поля в положительном столбе, если вероятность рекомбинации заряженных частиц на стенках y отлична от единицы. Считать, что частота ионизации атомов не меняется по сечению разряда. |
| 66076. Определить среднее время нахождения заряженной частицы в цилиндрической разрядной трубке. |
| 66077. Оценить область, занимаемую заряженными частицами в случае, когда ионизация происходит в узкой области вблизи оси трубки, а уничтожение заряженных частиц обусловлено их объемной рекомбинацией. |
| 66078. Определить распределение электронов по сечению в положительном столбе цилиндрической разрядной трубки после прекращения разряда. |
| 66079. Определить разность потенциалов между осью и стенками разрядной трубки в положительном столбе газового разряда. Радиус трубки r0 значительно превышает длину свободного пробега электронов L, плотность электронов достаточно велика, так что функция распределения электронов по скоростям максвелловская; температура электронов Те. |
| 66080. Выяснить, при какой степени ионизации газоразрядной плазмы в положительном столбе разряда уход возбужденных атомов на стенки не влияет на величину коэффициента ступенчатой ионизации атомов. Температура электронов Те велика по сравнению с температурой газа Т, но мала по сравнению с потенциалом возбуждения атома; плотность электронов достаточно велика, так что излучением возбужденных атомов можно пренебречь. |
| 66081. Установить закон распределения заряженных частиц по сечению в положительном столбе газового разряда, создаваемого в цилиндрической трубке. Ионизация носит ступенчатый характер и происходит в основном через возбуждение резонансного состояния атома, которое разрушается в результате излучения. |
| 66082. Условие то же, что и в предыдущей задаче, но ступенчатая ионизация происходит через возбуждение метастабильного состояния, причем метастабильные атомы разрушаются в результате ухода на стенки разрядной трубки. |
| 66083. Рассмотреть свойства подобия положительного столба газового разряда, создаваемого в цилиндрической трубке. |
| 66084. К газу добавлена легкоионизуемая присадка, плотность которой Nпр. Заряженные частицы в положительном столбе разряда образуются только в результате ионизации атомов присадки. Определить распределение электронов и атомов присадки по сечению разрядной трубки, если коэффициент диффузии атомов равен Д, коэффициент амбиполярной диффузии Дa, константа ионизации атомов присадки электронным ударом при заданных условиях разряда kион. |
| 66085. К основному газу, находящемуся в положительном столбе газового разряда, добавлена присадка, плотность атомов которой Nпp мала по сравнению с плотностью атомов газа, так что столкновение заряженных частиц с атомами газа не влияет на свойства положительного столба. Считая, что масса атомов присадки М велика по сравнению с массой атомов газа m и что образующиеся в разряде ионы связаны с ядрами присадки, определить распределение атомов присадки подлине столба. |
| 66086. Определить плотность тока заряженных частиц и изменение потенциала в области положительного столба разряда низкого давления, создаваемого между двумя бесконечными параллельными пластинами. Считать, что плазма положительного столба квазинейтральна, электроны находятся в термодинамическом равновесии, причем температура электронов много больше температуры атомов. |
| 66087. Выяснить критерий применимости результатов предыдущей задачи, связанный с квазинейтральностью плазмы и наличием термодинамического равновесия между электронами. |
| 66088. Определить величину анодного падения для рассматриваемого в задаче 6.15 разряда низкого давления между двумя параллельными электродами. |
| 66089. При условиях задачи 6.15 определить изменение плотности тока заряженных частиц на стенки из-за резонансной перезарядки ионов на атомах. Считать, что длина пробега ионов относительно резонансной перезарядки велика по сравнению с расстоянием между электродами, а плотность атомов постоянна по сечению. |
| 66090. Определить поток заряженных частиц на стенки цилиндрической разрядной трубки и изменение потенциала от оси трубки до ее стенок в положительном столбе разряда низкого давления. |
| 66091. Найти функцию распределения ионов по скоростям в цилиндрической разрядной трубке в продольном направлении. Считать, что напряженность электрического поля вдоль оси трубки Е не зависит от сечения и частота образования заряженных частиц в каждой точке пропорциональна плотности электронов в этой точке. |
| 66092. Найти функцию распределения ионов по скоростям в цилиндрической разрядной трубке в поперечном направлении. Считать, что частота образования заряженных частиц в каждой точке пропорциональна плотности свободных электронов. |
| 66093. Определить скачок потенциала вблизи стенки в цилиндрической разрядной трубке для электрической дуги малого давления. |
| 66094. Определить температуру и ток электронов в цилиндрической разрядной трубке, если напряженность продольного поля постоянна по сечению. |
| 66095. Найти связь между плотностью атомов и температурой электронов в цилиндрической разрядной трубке. |
| 66096. Определить продольный градиент плотности газа в запаянной цилиндрической разрядной трубке. |
| 66097. Определить перепад давления газа между осью и стенкой трубки. |
| 66098. Сравнить размер ленгмюровского слоя в области около стенки трубки, где положительный и отрицательный заряды разделены, с радиусом Дебая — Гюккеля. |
| 66099. Написать условие самоподдержания разряда между двумя плоскими пластинами с большими поперечными размерами. Заряженные частицы образуются как в объеме, так и на поверхности катода под действием ударов ионов. |
| 66100. Выяснить зависимость первого коэффициента Таунсенда от напряженности электрического поля при малых полях. |
| 66101. Используя зависимость (6.26) для первого коэффициента Таунсенда, определить разность потенциалов между электродами, при которой зажигается заряд. |
| 66102. При развитии темного разряда плотность электронов экспоненциально растет при движении от катода к аноду. Такое распределение вызывает диффузионный поток электронов от анода к катоду. Учесть влияние этого эффекта на условие развития разряда. |
| 66103. Самостоятельный разряд устанавливается в цилиндрической трубке длиной L и радиуса r0 (r0 << L). Получить условие самостоятельности разряда при учете диффузии электронов к стенкам. |
| 66104. В газоразрядной трубке под действием внешнего излучения образуется 1/т пар заряженных частиц в единицу времени, причем время, за которое загорается разряд или заряженные частицы рекомбинируют на электродах, мало по сравнению с т. Определить вероятность того, что разряд зажжется через время t после того, как к электродам подана разность потенциалов U, превышающая потенциал зажигания разряда Uзаж. |
| 66105. Разряд зажигается в цилиндрической системе, электродами которой являются два коаксиальных цилиндра. К основному газу добавлена малая примесь газа с малым потенциалом ионизации. Поэтому пара заряженных частиц образуется в результате эффекта Пеннинга после столкновения возбужденного атома с атомом примеси. Поскольку плотность атомов примеси мала, то возбужденный атом до столкновения с атомом примеси успевает пройти некоторое расстояние и пара заряженных частиц образуется на некотором расстоянии от той точки, где произошло возбуждение атома. Считая этот эффект малым, выяснить его влияние на условие самостоятельности разряда. Частота вступления в реакцию возбужденного атома с атомами примеси 1/т, коэффициент диффузии возбужденных атомов в собственном газе Д. |
| 66106. Построить вольтамперную характеристику темного разряда, создаваемого между двумя плоскими электродами. |
| 66107. Сравнить размер газового промежутка темного разряда с радиусом Дебая — Гюккеля. |
| 66108. В пространстве между двумя плоскими электродами под действием внешнего источника излучения создаются заряженные частицы, dN/dt пар в единице объема в единицу времени. Длина пробега зарядов мала по сравнению с расстоянием L между электродами, к которым приложена разность потенциалов U. Найти распределение потенциала в пространстве между электродами, если подвижность электронов и ионов равна Ке и Ki соответственно (Ке >> Кi). |
| 66109. Катод эмиттирует электроны, что создает электронный ток плотностью j между анодом и катодом. Разность потенциалов между анодом и катодом U0. Определить распределение потенциала в промежутке между анодом и катодом в случаях, когда длина свободного пробега электрона много больше и много меньше длины промежутка L. Во втором случае подвижность электронов К считать не зависящей от напряженности поля. |
| 66115. Вычислить непосредственно на основании закона Кулона (см. уравнение 1.12) напряженность следующих полей в вакууме (для б - в показать, что на заряженной поверхности нормальная составляющая напряженности терпит разрыв на 4пs): а) поле бесконечной прямолинейной нити, равномерно наряженной с линейной плотностью X; б) поле бесконечной плоскости, равномерно заряженной с поверхностной плотностью s; в) поле бесконечно длинной поверхности круглого цилиндра, равномерно заряженной с линейной плотностью X. Радиус цилиндра а; г) поле равномерно заряженной сферической поверхности. Радиус сферы а, заряд ее q; д) поле, создаваемое зарядом q, равномерно распределенным по объему шара радиуса а. |
| 66116. Заряд q равномерно распределен по объему (р = const), заключенному между двумя эксцентричными сферами так, что меньшая из них находится целиком внутри большей. Определить напряженность поля внутри пустой полости. |
| 66117. В основном состоянии атома водорода заряд электрона (-е) распределен с объемной плотностью p = -e/пa3 e^-2r/a, где а — боровский радиус, r — расстояние от ядра. Вычислить напряженность поля внутри атома. |
| 66118. Поле создается в вакууме равномерно заряженной окружностью радиуса а, заряд ее q. Вычислить напряженность поля на оси окружности. |
| 66119. Круглый диск радиуса а равномерно заряжен с поверхностной плотностью s. В какой точке на оси диска напряженность поля равна пs? |
| 66120. Поле создается зарядом q, координаты которого (-а, 0, 0) и зарядом -q, координаты которого (а, 0, 0). Вычислить поток вектора напряженности через поверхность круглого диска радиуса а, плоскость которого перпендикулярна оси х и центр которого совпадает с началом координат. |
| 66121. Поле создается в вакууме равномерно заряженной прямолинейной бесконечной нитью. Линейная плотность зарядов X. Вычислить поток вектора напряженности этого поля через поверхность квадрата со стороной 2а, плоскость которого параллельна заряженной нити и отстоит от нее на расстоянии а. |
| 66122. Вывести из уравнений Максвелла закон Кулона для вакуума. |
| 66123. Бесконечная прямолинейная нить равномерно заряжена с линейной плотностью X и окружена однородным диэлектриком с проницаемостью е1, имеющим форму бесконечного цилиндра радиуса R, а за ним (R > R1) — однородным безграничным диэлектриком с проницаемостью e2. Определить напряженность поля, создаваемого заряженной нитью. |
| 66124. Определить поверхностную плотность связанных зарядов на границе (R = R1) диэлектриков предыдущей задачи. |
| 66125. Определить поле, создаваемое равномерно заряженной (s = const) поверхностью бесконечно длинного круглого цилиндра радиуса а в неоднородной диэлектрической среде, проницаемость которой е = е(R), где R — расстояние от оси цилиндра. |
| 66126. Определить объемную плотность связанных зарядов в предыдущей задаче. |
| 66127. Определить поле, создаваемое бесконечной равномерно заряженной (s = const) плоскостью, если по обе стороны от нее пространство заполнено однородным диэлектриком с проницаемостью e. |
| 66128. Определить поле плоского конденсатора, обкладки которого равномерно заряжены с поверхностной плотностью зарядов +s и -s. Пространство между ними заполнено неоднородным диэлектриком, проницаемость которого e = е(х). Краевым эффектом пренебречь. Ось х направлена перпендикулярно к обкладкам от положительно заряженной обкладки к отрицательной. |
| 66129. Определить поле, создаваемое заряженным проводящим шаром радиуса а. Заряд его Q. Диэлектрическая проницаемость окружающей среды e = e(r), где r — расстояние от центра шара. |
| 66130. Определить поверхностную плотность связанных зарядов (s') на границе диэлектрика и шара из предыдущей задачи. |
| 66131. Внутренняя обкладка сферического конденсатора имеет заряд q. Наружная обкладка заземлена. Определить заряд, индуцированный на наружной обкладке. |
| 66132. Определить поле сферического конденсатора, радиусы обкладок которого r1 и r2 (r2 > r1). Заряд внутренней обкладки q, наружная заземлена; между ними неоднородный диэлектрик, проницаемость которого e = е(r). |
| 66133. Однородный диэлектрический шар радиуса а равномерно заряжен по объему (p = const), заряд его q, проницаемость шара e0, окружающей среды — e = e(r). Вычислить напряженность поля, создаваемого заряженным шаром. |
| 66134. Найти распределение связанных зарядов на поверхности и внутри заряженного шара из предыдущей задачи. |
| 66135. Вычислить потенциал поля, создаваемого в вакууме прямолинейным равномерно заряженным отрезком длиной 2l (линейная плотность X). Определить эквипотенциальные поверхности этого поля. |
| 66136. Проводник имеет форму эллипсоида вращения с полуосями а и b (b < а), осью вращения служит ось 2 а. Заряд его q. Определить потенциал поля, создаваемого им в вакууме. |
| 66137. Определить потенциал и напряженность поля, создаваемого в вакууме прямолинейной бесконечной нитью, равномерно заряженной с линейной плотностью X. |
| 66138. Вычислить потенциал поля, создаваемого в вакууме тонким металлическим кольцом радиуса а, несущим заряд q. Рассмотреть поле на оси кольца. |
| 66139. Определить потенциал и напряженность поля, создаваемого в однородной среде, заряженным проводящим шаром радиуса а. Заряд шара q. Диэлектрическая проницаемость среды е. |
| 66140. Определить потенциал поля, создаваемого в вакууме равномерно заряженной (s = const) поверхностью круглого цилиндра с радиусом а и высотой H в любой точке на его оси. |
| 66141. Заряд q равномерно распределен (p = const) по объему шара радиуса а. Вычислить потенциал и напряженность поля, создаваемого этим зарядом в вакууме. |
| 66142. В оcновном состоянии атома водорода заряд электрона (-е) распределен с объемной плотностью р = -е/пa3 e^2r/a, где а — боровский радиус, r — расстояние от ядра. Вычислить потенциал и напряженность поля в атоме. |
| 66143. Потенциал поля, создаваемого электрическим диполем с моментом р, определяется формулой ф = pr/r3, где r — радиус-вектор рассматриваемой точки поля, проведенный из центра диполя. Вычислить напряженность этого поля. |
| 66144. Найти уравнение силовых линий поля, рассмотренного в предыдущей задаче. |
| 66145. Определить потенциал поля, создаваемого в вакууме двойным электрическим слоем. Поверхность его S, мощность т. |
| 66146. Двойной электрический слой постоянной мощности т имеет форму круглого диска радиуса а. Вычислить потенциал поля, создаваемого им на оси диска. |
| 66147. Найти уравнение силовых линий поля, создаваемого в однородной среде двумя точечными зарядами, равными по величине и противоположными по знаку. Расстояние между ними 2а. |
| 66148. Найти уравнение силовых линий поля, создаваемого в однородной среде двумя одноименными и равными по величине точечными зарядами, находящимися на расстоянии 2а друг от друга. |
| 66149. Показать, что дипольный момент электрически нейтральной системы не зависит от выбора начала. |
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
