База задач ФизМатБанк
| 89195. Дифракционная решетка имеет 50 штрихов на миллиметр. Под какими углами видны максимумы первого и второго порядков монохроматического излучения с длиной волны 400 нм? |
| 89196. Через дифракционную решетку, имеющую 200 штрихов на миллиметр, пропущено монохроматическое излучение с длиной волны 750 нм. Определить угол, под которым виден максимум первого порядка этой волны. |
| 89197. Определить угол полной поляризации при переходе луча света из воздуха в алмаз. Показатель преломления алмаза 2,42. |
| 89198. На рис. изображены стеклянная призма и направление распространения белого светового пучка. Нарисовать схему хода пучка лучей через призму и указать последовательность расположения цветных лучей в дисперсионном спектре. |
| 89199. Доказать, что при переходе монохроматического света из одной среды в другую, показатели преломления которых различны, длины волн прямо пропорциональны скоростям распространения света в этих средах. |
| 89200. Показатель преломления стекла для оранжевых лучей 1,514, а для синих 1,528. Какие лучи имеют большую длину волны в вакууме? |
| 89201. Определить, чему равен квант энергии, соответствующий длине световой волны 0,6 мкм. |
| 89202. Сколько фотонов за 1 с испускает электрическая лампа накаливания, полезная мощность которой 60 Вт, если длина волны излучения составляет 662 нм? |
| 89203. Вычислить энергию фотона, если известно, что в среде с показателем преломления 4/3 его длина волны l = 5,89*10^-7 м. |
| 89204. В среде распространяется свет, имеющий длину волны 5*10^-5 см и энергию кванта 3,3*10^-19 Дж. Определить абсолютный показатель преломления среды. |
| 89205. Синий свет имеет частоту 7,5*10^14 Гц. Какую энергию (в эВ) такой фотон может сообщить атому при столкновении? Достаточна ли эта энергия для ионизации атома? |
| 89206. Чугунная деталь массой 50 кг нагрета до температуры 600 К, а стальная деталь массой 5 кг нагрета до температуры 800 К. Какая деталь обладает большей энергетической светимостью и во сколько раз? |
| 89207. Определить энергетическую светимость голубой звезды спектрального класса О, если температура ее атмосферы Т = 30 000 К. (Постоянная Стефана-Больцмана s = 5,67*10^-8 Вт/(м2*К4)). |
| 89208. Определить длину волны, на которую приходится максимум энергии излучения в спектре красной звезды спектрального класса М, если температура ее атмосферы Т = 3000 К. (Постоянная Вина b = 2,898*10^-3 м*К.). |
| 89209. Определить красную границу фотоэффекта у хлористого натрия, работа выхода электронов которого равна 4,2 эВ. |
| 89210. Работа выхода электронов из оксида меди 5,15 эВ. Вызовет ли фотоэффект ультрафиолетовое излучение длиной волны 300 нм? |
| 89211. Красная граница фотоэффекта у цезия равна 653 нм. Определить скорость вылета фотоэлектронов при облучении цезия светом с длиной волны 500 нм. Масса электрона 9,1*10^-31 кг. |
| 89212. Определить массу фотона красного света, длина волны которого 720 нм. |
| 89213. Определить импульс фотона голубого света, длина волны которого 500 нм, при его полном поглощении и полном отражении телом. |
| 89214. Определить силу светового давления солнечных лучей, падающих перпендикулярно на поверхность площадью 100 м2, если коэффициент отражения лучей равен 0,2 и солнечная постоянная Е = 1,4*10^3 Вт/м2. |
| 89215. Наступит ли фотохимическая реакция в веществе при поглощении им фотонов с длиной волны 500 нм, если энергия активации молекулы данного вещества равна Еа = 2*10^-19 Дж/молекул? |
| 89216. Наименьший радиус орбиты электрона в атоме водорода, когда он находится в нормальном состоянии, равен r1 = 0,528*10^-10 м. Определить радиус орбиты электрона и его линейную скорость, когда атом водорода находится на третьем энергетическом уровне. |
| 89217. Какую минимальную энергию необходимо сообщить атому водорода, находящемуся в нормальном состоянии, чтобы он, поглотив ее, ионизировался? Энергия атома водорода в нормальном состоянии Е1 = -13,53 эВ. |
| 89218. Определить длину волны электромагнитного излучения атома водорода при переходе его с пятого энергетического уровня на второй. |
| 89219. Можно ли вызвать у люминофора люминесцентное излучение с длиной волны 400 нм при облучении его световыми волнами длиной 600 нм? Почему? Энергию теплового движения атомов и молекул не учитывать. |
| 89220. Рубиновый лазер излучает в одном импульсе 3,5*10^19 фотонов с длиной волны 694 нм. Чему равна средняя мощность вспышки лазера, если ее длительность 10^-3 с? |
| 89221. Через какое время распадается 60 % радиоактивного полония, если его период полураспада 138 сут? |
| 89222. Определить возраст древних деревянных предметов, если известно, что количество нераспавшихся атомов радиоактивного углерода в них составляет 80 % от количества атомов этого углерода в свежесрубленном дереве. Период полураспада углерода 5570 лет. |
| 89223. Определить период полураспада радиоактивного стронция, если за один год на каждую тысячу атомов распадается в среднем 24,75 атома. |
| 89224. Что такое a-распад ядер и как он возникает? Каково правило смещения Содди при а-распаде? В какое ядро превращается торий 234|90Th при трех последовательных a-распадах? |
| 89225. Что такое b-распад и как он возникает при распаде ядер? Каково правило Содди для b-распада? Какой изотоп образуется из радиоактивного изотопа 133|51Sb после четырех b-распадов? |
| 89226. Дополнить ядерную реакцию, протекающую под действием a-частицы: 7|3Li + 4|2Не - >? + 3|2Не. |
| 89227. Дополнить ядерную реакцию 27|13Аl (n; 2|4Не) X. |
| 89228. Определить энергию связи (в МэВ) ядра изотопа лития 7|3Li, если известны массы протона, нейтрона и ядра mp = 1,00814 а.е.м., mn = 1,00899 а.е.м. и mя = 7,01823 а.е.м. |
| 89229. Определить энергетический выход ядерной реакции 14|7N + 1|1Н - > 12|6С + 4|2Не, если энергия связи у ядер азота 115,6 МэВ, углерода — 92,2 МэВ, гелия — 28,3 МэВ. |
| 89230. Определить удельную энергию связи Eсв ядра атома ртути 200|80Hg, если массы протона, нейтрона и ядра соответственно равны mp = 1,00814 а.е.м., mn = 1,00899 а.е.м. и mя = 200,028 а.е.м. |
| 89231. При делении одного ядра изотопа урана-235 освобождается 200 МэВ энергии. Определить энергию, которая выделится при делении всех ядер 0,2 кг урана-235. |
| 89232. Написать ядерную реакцию превращения 238|92U в плутоний 239|94Рu при захвате быстрого нейтрона в ядерном реакторе. |
| 89233. Написать ядерную реакцию синтеза легких ядер дейтерия и трития в ядро гелия и определить энергетический выход этой реакции. |
| 89234. Неподвижный нейтральный п-мезон, масса которого 2,4*10^-28 кг, распадаясь, превращается в два одинаковых кванта. Определить энергию каждого рожденного кванта. (Ответ дать в мегаэлектронвольтах и джоулях.) |
| 89235. В недрах Солнца происходят ядерные реакции, в результате которых из четырех ядер 1|1H возникают ядро гелия, два позитрона и освобождается ядерная энергия dЕ, т.е. 4 (1|1H) = 4|2Hе + 2 (+0|1e) + dЕ. Найти энергию, которая выделится при образовании 1 кг гелия, если энергия связи ядра гелия-4 составляет 28,3 МэВ? (Ответ выразить в джоулях и мегаэлектронвольтах.) |
| 89237. Мельничка Крукса. С каким ускорением будет вращаться мельничка Крукса, если на центр ее лопасти падает пучок электронов с силой тока i0 = 3,3 ма, ускоренных потенциалом U0 = 900 в? Колесо мельнички состоит из 6 лопастей радиуса R = 1 см, шириной l = 1 см и толщиной d = 5*10^-3 см. Материал — алюминий. |
| 89238. Расчет чувствительности осциллографической трубки с электростатическим отклонением луча. Определить чувствительность осциллографической трубки с электростатическим отклонением луча. Данные осциллографической трубки: напряжение, которое ускоряет пучок электронов, U0 = 900 в, расстояние от середины отклоняющих пластин до экрана L = 20 см, длина отклоняющих пластин l = 2 см, расстояние между ними d = 0,5 см. |
| 89239. Движение электрона в однородном продольном магнитном поле. Параксиальный электронный пучок вводится вдоль оси в длинный соленоид с однородным магнитным полем. Соленоид имеет 10^3 витков на 1 м длины. Электроны ускорены потенциалом U0 = 900 в. 1) Рассмотреть, какова будет траектория электрона. 2) Определить, каково должно быть магнитное поле и ток в обмотке соленоида, чтобы электроны, вводимые под небольшими углами к оси, вновь возвращались на ось на расстоянии L = 0,2 м от места их введения в магнитное поле. |
| 89240. Движение заряда в цилиндрическом конденсаторе. Дан цилиндрический конденсатор, диаметр внешнего электрода которого равен 6 см. Расстояние между пластинами конденсатора 0,6 см. Вход конденсатора закрыт диафрагмой с узкой щелью. Вдоль оси конденсатора (перпендикулярно к плоскости чертежа) приложено магнитное поле 0,2 тл. Какую разность потенциалов следует приложить между пластинами конденсатора, чтобы ион лития Li7, вошедший во входную щель, прошел, не отклоняясь, по средней линии конденсатора? (Положительным потенциалом обладает внешняя пластина конденсатора). Начальная энергия иона 1000 эв. На сколько нужно изменить напряжение на конденсаторе, чтобы тем же путем прошел ион изотопа лития Li6? |
| 89241. Расчет чувствительности осциллографической трубки с магнитным отклонением луча. Рассчитать чувствительность осциллографической трубки с магнитным отклонением луча. Конструкция отклоняющего узла трубки изображена на рис. Данные: напряжение, ускоряющее электроны, U0 = 900 в, расстояние от центра отклоняющей системы до экрана L = 35 см. Отклоняющая система представляет собой две кольцевые катушки радиусом R = 2,5 см, удаленные друг от друга на 2z = 5 см. Число витков в каждой катушке w = 200. |
| 89242. Вхождение электронного пучка в магнитное поле. Из области пространства, где В = 0, цилиндрический электронный пучок через круглое отверстие в магнитном экране входит в область, где магнитное поле составляет 3*10^-2 тл и направлено параллельно оси пучка. 1) Рассмотреть характер движения электронов в области, где имеется магнитное поле. 2) Подсчитать угловую скорость вращения электрона в магнитном поле. |
| 89243. Расчет разрешающей силы масс-спектрометра системы Демпстера. Определить разрешающую силу масс-спектрометра системы Демпстера ([4], стр. 136). Параметры системы: энергия ионов 500 ±5 эв, магнитное поле 0,7 тл. Начальная расфокусировка по углам ионов, входящих в прибор, не превышает 4°. Можно ли этим масс-спектрометром разделить изотопы калия с массами 39 и 41? |
| 89244. Анализ энергий зарядов методом тормозящего поля. В плоскую систему электродов с тормозящим электрическим полем вводится поток электронов с начальными энергиями Е0 = 10 эв и силой тока l = 10^-3 а. Вычислить вольт-амперную характеристику тока на отрицательный электрод, считая, что: а) направления скорости всех электронов нормальны к поверхности электродов; б) направления скорости электронов распределены изотопно; в) направления скорости электронов распределены в пространстве по закону косинуса. |
| 89245. Соударение двух релятивистских частиц. Два электрона, ускоренные до энергии Еk = 20 Мэв, движутся друг другу навстречу и при столкновении испытывают центральный удар. Вычислить результирующую энергию Еk', с которой сталкиваются частицы. |
| 89246. Прохождение заряда вблизи сферического электрода. Электрон, ускоренный потенциалом U0 = 500 а, пролетает мимо сферического электрода, имея исходное прицельное расстояние р = 4*10^-3 м. Потенциал сферического электрода (относительно места эмиссии электрона) Uэ = 800 в, радиус электрода R = 3*10^-3 м. На каком минимальном расстоянии пролетит электрон от сферического электрода? Будет ли он захвачен им? |
| 89247. Чувствительность осциллографической трубки с электростатическим отклонением луча на высоких частотах. Определить, до каких частот может быть использована осциллографическая трубка с электростатическим отклонением, рассмотренная в задаче 2. Амплитудно-частотные искажения не должны превышать 10 %. |
| 89248. Расчет радиочастотного масс-спектрометра. В радиочастотный масс-спектрометр, схематически изображенный на рис. , вводятся ионы гелия. Какова должна быть частота прикладываемого к сеткам высокочастотного напряжения, чтобы ионы гелия, проходящие через систему, получали наибольший прирост энергии? Определить этот прирост. Начальная энергия вводимых ионов Е0 = 1500 эв; напряжение Um = 20 в; расстояние l = 1,5 см. Каковы массы тех ионов (помимо ионов гелия), которые также смогут быть ускорены этой системой? |
| 89249. Движение электрона в триоде с положительной сеткой. Имеется плоская трехэлектродная система, состоящая из катода k, сетки g и анода а. Сетка состоит из параллельных проволочек диаметром d = 10^-4 м, натянутых на расстоянии d = 1,25*10^-3 м друг от друга. Потенциал сетки Ug = 200 в, потенциал анода Ua = -80 в. Расстояния dkg и dag соответственно равны 6*10^-3 м и 10^-2 м. Установить характер движения электронов, определить, сколько колебаний в среднем совершит один электрон, и вычислить период его колебаний. |
| 89250. Фокусировка электронов сферическими сетками. На пути электронного пучка поставлены две сферические концентрические сетки, общий центр которых лежит на оси пучка (рис. ). Средний радиус сеток R = 3 см. Потенциал внешней сетки U1 = 300 в, внутренней U2 = 500 в (по отношению к катоду, эмитирующему электроны пучка). Показать, что система обладает фокусирующими свойствами и вычислить фокусное расстояние F. |
| 89251. Фокусное расстояние диафрагмы. Аксиально-симметрическая электронно-оптическая система состоит из плоского катода к, вспомогательной ускорительной сетки с, находящейся под потенциалом Uc = 200 в, диафрагмы g и анода а. Анод и диафрагма имеют одинаковый потенциал. Определить потенциал диафрагмы Ug (по отношению к катоду), при котором электроны фокусировались бы на аноде. Расстояния между электродами равны d1 = 0,5 см, d2 = 0,8 см. |
| 89252. Электронно-оптические эффекты, создаваемые положительной диафрагмой. Плоская триодная электронно-оптическая система состоит из катода с плотностью тока эмиссии je = 2*10^3 а/м2, диафрагмы (сетки) с отверстием радиуса R = 1,5 мм и коллектора (анода). Расстояния катод — диафрагма и диафрагма — коллектор равны d = 1,0 см. Потенциал диафрагмы относительно катода Ug = 300 в. Вычислить вольт-амперную характеристику тока на коллектор для малых положительных значений потенциала коллектора. |
| 89253. Фокусное расстояние одиночной линзы. Одиночная линза, изображенная на рис. , состоит из трех диафрагм. Потенциал крайних диафрагм Ug = 100 в, тогда как потенциал средней диафрагмы на 20 в выше. Расстояние между диафрагмами d = 1 мм, диаметр отверстия d = 1 мм. Определить фокусное расстояние линзы. |
| 89254. Расчет сложной электростатической линзы. Рассматриваемая электронно-оптическая система состоит из катода K, двух диафрагм g1 и g2 и анода а. Все расстояния между электродами одинаковы и равны d = 1 см. Потенциал первой диафрагмы равен потенциалу анода и равен U1 = 100 в (потенциал отсчитывается от катода). Определить, каков должен быть потенциал второй диафрагмы U2, чтобы электроны, прошедшие через систему, фокусировались на аноде. |
| 89255. Расчет магнитной линзы. Магнитная линза представляет собой круглый виток радиусом R = 1 см, по которому протекает некоторый ток. Фокусное расстояние линзы f = 10 см. Вычислить ток, необходимый для обеспечения указанного фокусного расстояния, и угол Q, на который линза поворачивает изображение. Электроны пучка ускорены потенциалом в 1000 в. |
| 89256. Расчет режима и размеров циклотрона. Магнитное поле в ускорительной камере циклотрона составляет 1,8 тл. Вычислить частоту высокочастотного генератора, питающего циклотрон, если объектом ускорения являются ионы дейтерия. Каков должен быть диаметр ускорительной камеры и полюсных наконечников электромагнита, если максимально достижимая энергия дейтронов составляет 12 Мэв? |
| 89257. Вычисление предельной энергии, достигаемой частицами в циклотроне ([8], стр. 83). Магнитное поле циклотрона составляет 1,8 тл. Амплитудное напряжение между дуантами 10^5 в. Объект ускорения — протоны. Учитывая релятивистское изменение массы ускоряемой частицы, вычислить предельно достижимую энергию частиц на выходе циклотрона. |
| 89258. Ускорение электронов в бетатроне. Радиус равновесной орбиты в бетатроне R = 0,4 м. Амплитудное значение магнитного поля на равновесной орбите Вm = 3,2*10^-1 тл. Определить Em — энергию электрона в конце цикла ускорения, n — полное число оборотов, совершаемых электроном за цикл ускорения, и проходимый им при этом путь L. Частота тока, питающего бетатрон, f = 50 гц. |
| 89259. Измерение потери энергии электронами при упругом соударении с нейтральными молекулами газа. Для исследования упругих соударений электронов с молекулами газа изготовлен прибор, изображенный на рис (l = 1,0 см, U = 18 в). Газ — гелий, давление его р = 1,2 мм рт.ст. Какова будет энергия электронов, продиффундировавших через промежуток l и входящих сквозь сетку 2 в промежуток сетка — коллектор? |
| 89260. Передача энергии при неупругом соударении частиц. Может ли ион лития (А = 7), обладающий кинетической энергией Ек = 60 эв, ионизировать путем соударения атом гелия? |
| 89261. Подвижность электрона в электрическом поле. Определить дрейфовую скорость и подвижность электронов в гелии. Средняя энергия неупорядоченного движения электронов равна 1,3 эв, поле Е = 20 в/м, давление газа p = 0,08 мм рт. ст. |
| 89262. Прохождение электронного пучка через газ. В электронно-лучевой трубке содержится аргон при давлении 1,8*10^-3 мм рт.ст. Из электронной пушки выходит пучок электронов с силой тока i0 = 2*10^-4 а. Электроны ускорены напряжением в 350 в. Расстояние от пушки до экрана L = 0,35 м. Определить: а) процент электронов пучка, которые достигнут экрана нерассеянными; б) количество ионизации, совершаемых электронами пучка за 1 сек. |
| 89263. Чувствительность масс-спектрометра к различным газам. В масс-спектрометре с ионным источником, конструкция которого изображена на рис. , отношение пиков аргона и гелия составляет 3 : 1. Определить истинное отношение парциальных давлений этих газов. Напряжение между анодом и катодом ионного источника равно 100 в. |
| 89264. Число ионизации, совершаемое электроном на 1 м дрейфового движения. Электрон движется в неоне под действием электрического поля Е = 5*10^3 в/м. Давление газа p = 0,25 мм рт.ст. Определить а — число ионизации, совершаемых электроном на пути движения в 1 м. |
| 89265. Градуировка ионизационного манометра [12]. Ионизационный манометр представляет собой плоскую триодную систему, которая схематически изображена на рис. Расстояние сетка — катод 0,3 см, сетка — коллектор 1,0 см. Потенциал сетки Ug = 250 в, потенциал коллектора Ua = -20 в. Геометрическая прозрачность сетки составляет q = 0,8. Остаточный газ — азот. Каково давление газа в лампе, если ионный ток на коллектор равен 5*10^-7 а? Электронный ток iв, эмитируемый катодом, равен 10^-2 а. |
| 89266. Производительность ионного источника. Ионный источник представляет собой систему из двух параллельных пластин, удаленных друг от друга на l = 1,5*10^-2 м. Пространство между пластинами пронизывается однородным электронным потоком, направленным параллельно поверхности пластин, с плотностью тока je = 10^2 а/м2. Энергия электронов 200 эв, газ — аргон, давление 1,16*10^-4 мм рт.ст. Определить ток ионов через отверстие в пластине диаметром 5*10^-3 м при разности потенциалов между пластинами, равной нулю. |
| 89267. Эффективное сечение перезарядки иона гелия [6] (стр. 153); [3] (стр. 121). Вычислить эффективное сечение резонансной перезарядки иона гелия, движущегося среди атомов гелия. |
| 89268. Расчет подвижности иона. Вычислить направленную скорость ионов ртути, движущихся в поле E = 20 в/м, в парах ртути. Температура паров ртути 48°С. |
| 89269. Фотоионизация паров цезия квантами света. Сосуд наполнен насыщенным паром цезия при температуре 200°С. Он освещается монохроматическим световым потоком с длиной волны L = 3184 А, несущим мощность Р = 10^-7 вт. Получающиеся в результате объемной фотоионизации заряды уводятся слабым полем на специальные электроды. Длина пути светового потока в парах цезия l = 4 см. Определить ток, возникающий между электродами за счет фотоионизации паров цезия. |
| 89270. Термическая ионизация газа. Определить концентрацию свободных электронов в изотермической плазме, возбужденной в ксеноне, если температура плазмы T = 6600°К, а давление газа составляет р = 1,96*10^6 н/м2. |
| 89271. Деионизация за счет диффузии и захвата электронов молекулами электроотрицательного газа. В сосуде между двумя плоскими стенками, удаленными друг от друга на d = 1 см, находится смесь азота (парциальное давление p1 = 100 мм рт.ст.) и кислорода (p2 = 0,3 мм рт.ст.). Температура газа T = 300°К. В этом же объеме имеется незначительное количество свободных электронов, находящихся в термодинамическом равновесии с газом. Определить, какой процесс будет играть преимущественную роль в удалении электронов — диффузия на стенки или захват электронов молекулами кислорода. |
| 89272. Подвижность ионов в магнитном поле ([3], стр. 410). Ионы неона движутся в неоне в скрещенных электрическом и магнитном полях. Давление газа р = 5*10^-2 мм рт.ст. Величина магнитного поля B = 2,5*10^-2 тл. Вычислить, на сколько изменяется подвижность ионов по сравнению со случаем, когда магнитное поле равно нулю. Температура газа равна T = 300°К. |
| 89273. Эффективное сечение возбуждения атомов гелия. Через гелий, находящийся при давлении в 1,4*10^-3 мм рт.ст, пропускается тонкий пучок электронов с энергией в 150 эв и током i = 10^-3 а. Монохроматическое излучение на длине волны в 5016 А, испускаемое участком пучка длиной l = 0,5 см, улавливается объективом, имеющим диаметр в 2 см и расположенным на расстоянии b = 5 см от оси пучка. Мощность излучения, улавливаемого объективом, равна 5*10^-10 вт. Чему равно эффективное сечение возбуждения вышеуказанной линии? Подсчитать эту же величину, используя формулу апроксимации, приведенную в литературе [2] (стр. 349); [3] (стр. 138). |
| 89274. Рекомбинация ионов в воздухе. За счет естественной радиоактивности в воздухе атмосферы происходит в среднем 10^7 ионизации в 1 м3 в 1 сек. Какова будет при этом равновесная концентрация положительных и отрицательных ионов? Каково среднее время жизни иона? |
| 89275. Подавление вторично-электронной эмиссии в тетроде с помощью пространственного заряда. В тетроде с плоскими электродами расстояние между экранной сеткой и анодом составляет 1 см. Потенциал анода Ua равен потенциалу экранной сетки и составляет 120 в. Какова должна быть плотность тока, чтобы вторично-электронная эмиссия из анода не сказывалась на режиме работы тетрода? |
| 89276. Глубина и ширина минимума потенциала, образующегося у поверхности термокатода. Имеется цилиндрический диод с вольфрамовым катодом. Диаметр анода 6 мм, диаметр катода 0,4 мм. Температура катода Tк = 2700°К. Анодное напряжение 25 в. Определить глубину минимума потенциала и расстояние его от катода. |
| 89277. Разбухание электронного пучка. Имеется щелевая электростатическая линза с фокусным расстоянием 0,1 м, образующая ленточный электронный пучок, начальная толщина которого равна 2х0 = 2*10^-3 м. Параметры электронного пучка: i — ток 1,2*10^-2 а/м, энергия электронов Е0 = 400 эв. а) На каком расстоянии от линзы толщина пучка будет минимальной, если учесть эффект кулоновского расталкивания электронов в пучке? б) Каким нужно сделать фокусное расстояние линзы, чтобы пучок имел минимальную толщину на расстоянии 0,1 м от линзы? Какова будет эта минимальная толщина? |
| 89278. Расчет производительности электромагнитного сепаратора изотопов [6]. Определить, какова максимальная возможная производительность электромагнитного сепаратора при разделении изотопов урана 235 и 238. Электромагнитный сепаратор работает по принципу масс-спектрометра системы Демпстера (см. задачу 7). Напряжение U0, ускоряющее ионы, равно 50 кв, а магнитное поле В = 1,5 тл. |
| 89279. Расчет величины вытягивающего напряжения в ионном источнике. Какую разность потенциалов следует приложить между пластинами ионного источника, рассмотренного в задаче 30, чтобы получить насыщение ионного тока? |
| 89280. Предотвращение разбухания электронного пучка путем наложения аксиального магнитного поля. Электронный пучок вводится в длинную металлическую трубу радиуса а = 0,3 см, вдоль которой действует однородное магнитное поле. Потенциал трубы относительно катода U0 = 400 в. Какой максимальный ток пучка можно провести через трубу и какое магнитное поле потребуется для этого? |
| 89281. Толщина слоя пространственного заряда у зонда. Какова будет толщина слоя пространственного заряда у поверхности плоского зонда, погруженного в плазму, обладающую nв = 5*10^17 м^-3 и Tв = 12000°К? Потенциал зонда относительно плазмы составляет ±10 в. Будут ли корректными зондовые измерения, если давление газа р = 0,1 мм рт.ст.? Газ — аргон. |
| 89282. Вычисление средней частоты и выхода ионизации в плазме. В стационарной плазме электрического разряда, происходящего в парах ртути, концентрация электронов nе = 10^15 м^-3, а температура электронного газа Те = 2*10^4 °К. Вычислить vi — среднюю частоту ионизации и zi — выход ионизации в плазме. Определить те — среднее время жизни свободного электрона. Давление насыщенных паров ртути соответствует температуре 50°С. |
| 89283. Мощность резонансного излучения плазмы. Вычислить мощность резонансного излучения из 1 м3 плазмы газового разряда, происходящего в парах ртути, при следующих условиях: температура электронного газа Tе = 2*10 °К, концентрация электронов nв = 10^17 м^-3; давление паров ртути соответствует температуре 50°С. |
| 89284. Температура молекул газа, в котором возбуждается газоразрядная плазма. В цилиндрической трубке диаметром 4 см существует газоразрядная плазма, возбужденная в парах ртути. Концентрация электронов (средняя по сечению) nе = 3,4*10^18 м^-3, температура электронного газа Tв = 2*10^4 °К. Температура стенок трубки равна Tст = 47°С. Определить температуру паров ртути, находящихся внутри трубки. |
| 89285. Ступенчатая ионизация в плазме. В плазме газового разряда, происходящего в парах ртути, температура электронного газа Тв равна 2*10^4 °К. Определить, при какой концентрации электронов выход ступенчатой ионизации превысит выход прямой ионизации. |
| 89286. Удары второго рода в плазме. Газоразрядная плазма возбуждается в парах натрия. Температура электронного газа 8*10^3 °К. Какова должна быть концентрация электронов плазмы, чтобы выход от ударов второго рода сравнялся бы с выходом от спонтанного высвечивания квантов возбужденными атомами? (Имеется в виду атомы, возбужденные на резонансный уровень натрия Зр2Р 1/2*3/2). |
| 89287. Неоднородность концентрации в плазме. Внутри однородной плазмы с концентрацией зарядов nе = nр = 10^17 м^-3 имеется сферическая область радиусом R = 0,25 см, где концентрация ионов превышает концентрацию электронов на 0,1 %. Каков потенциал пространства в центре этой области по отношению ко всей остальной плазме? |
| 89288. Вычисление температуры электронов в газоразрядной плазме. В трубке радиусом R1 = 2 см в парах ртути возбуждается газоразрядная плазма. Давление паров ртути 1,5*10^-2 мм рт.ст. Вычислить температуру электронного газа плазмы. Провести аналогичный расчет для R2 = 4 см. |
| 89289. Яркость свечения спектральных линий, возбуждаемых в газоразрядной плазме. В спектральной трубке находится смесь паров ртути и гелия, причем содержание гелия составляет незначительную часть от содержания ртути. Трубка состоит из широкой части диаметром 1,2*10^-2 м и узкого капилляра диаметром 7*10^-4 м. На сколько изменится отношение интенсивности свечения линии гелия L1 = 5876 А и линии ртути L2 = 5460 А при переходе от широкой части трубки к узкой? |
| 89290. Баланс энергии в плазме газового разряда. В цилиндрической трубке радиусом R = 2 см происходит разряд в парах ртути. Температура паров ртути 28°С. Ток разряда i = 8*10^-2 а. Температура электронного газа Те = 2*10^4 °К, а концентрация электронов на оси разряда nе0 = 10^16 м^-3. Определить мощность, затрачиваемую на поддержание плазмы разряда в трубке длиной в 1 м, и найти градиент потенциала Е вдоль столба разряда. |
| 89291. Градиент потенциала, вызванный биполярной диффузией. Газоразрядная плазма заключена в цилиндрическую трубку радиусом R = 2,0 см. Температура электронного газа Тв = 3,5*10^4 °К. Найти радиальный градиент потенциала, вызванный биполярной диффузией в точке, отстоящей на а = 1 см от оси разряда, и потенциал пространства в этой точке по отношению к оси разряда. |
| 89292. Диффузия квантов излучения в плазме газового разряда. В цилиндрической трубке радиусом R = 1 см содержится газоразрядная плазма, возбуждаемая в парах ртути. Давление паров ртути соответствует температуре 20°С. Во сколько раз увеличится вычисленная концентрация атомов ртути, возбужденных на резонансный уровень 6р3Р1, если учесть диффузию излучения, по сравнению со случаем, когда таковая не учитывается? |
| 89293. Взаимодействие плазмы с полем сверхвысокой частоты. В коаксиальный полый резонатор введена цилиндрическая трубка с газоразрядной плазмой, возбуждаемой в парах ртути. Размеры резонатора и трубки указаны на рис. Концентрация электронов на оси трубки ne0 = 1,5*10^15 м^-3. В отсутствии разряда эквивалентная емкость резонатора С0 = 1,33*10^-12 ф, собственная частота f0 = 460 мггц и качество Q = 10 000. Какова будет собственная частота и качество резонатора в присутствии разряда? Давление паров ртути соответствует температуре 50°С. |
| 89294. Динамика процесса деионизации. В цилиндрическом сосуде радиусом R = 2,5 см, наполненном парами ртути при T = 30°С, содержится плазма, находящаяся в стадии деионизации. Исходная температура электронного газа Te(0) = 10^4 °К, исходная концентрация электронов пе(0) = 10^17 м^-3. В процессе деионизации, как известно, понижается как средняя энергия (температура), так и концентрация электронов. Определить, какой из этих процессов будет протекать быстрее. |
| 89295. Время восстановления управляющей способности сетки тиратрона. Имеется тиратрон с плоским анодом и катодом, (наполненный гелием при давлении 0,4 мм рт.ст. (рис. ). Расстояние анод — сетка и сетка — катод равны 0,8 см. Сетка представляет собой ряд параллельно натянутых проволок диаметром 0,02 см. Расстояние между смежными проволоками l = 0,2 см. Температура газа в тиратроне 300°К. Оценить время восстановления управляющей способности сетки, если начальная концентрация зарядов n0 = 10^17 м^-3. Во время рассматриваемого процесса деионизации анод и катод соединены вместе, а сетка имеет относительно них потенциал минус 5 в. |
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
