В чем смысл твоей жизни? В рассадах деревьев и постройке дома? Нет, в доброте и любви к людям! © Александр Дьяков или читать все...
Обратная связь Пожаловаться на материал

РГР №6 «Основы квантовой физики. Физика атомного ядра и элементарных частиц»


Стр 1 из 2Следующая ⇒

РГР №5 «Колебания и волны. Оптика»

1. Материальная точка массой m совершает гармонические колебания по закону синуса с амплитудой А , периодом Т , начальной фазой .

Написать:

1). уравнения гармонических колебаний точки, её скорости , ускорения а и возвращающей силы F .

Определить:

2) смещение x 1 точки через время t 1 от начала колебания;

3) максимальные скорость , ускорение amax . , значение возвращающей силы Fmax . , действующей на точку и её полную энергию E ;

4). средние значения скорости <  > и ускорения <  > точки на пути от её крайнего положения до положения равновесия;

5) начертить график колебаний точки и построить векторную диаграмму для момента времени t 0 = 0.

Числовые значения параметров задачи

№ варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
m, кг 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,15 0,20 0,30
А, м 0,05 0.04 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,20 0,30 0,35
Т, с 3,0 2,5 2,0 2,0 2,5 3,0 3,0 3,5 3,0 4,0 1,5 2,0 2,5
0 0
t1, c 1,5 2,0 1,5 1,5 2,0 1,5 2,0 3,0 2,5 2,0 1,0 1,0 2,0
№ варианта 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
m, кг 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,15 0,20 0,30 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05
А, м 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,20 0,30 0,35 0,06 0,01 0,02 0,03 0,04
Т, с 3,0 2,5 2,0 2,0 2,5 3,0 3,0 3,5 3,0 4,0 1,5 2,0 2,5
0 0 0
t1, c 2.0 2,0 1,5 1,0 2,0 2,5 1,5 3,0 2,5 2,0 1,0 1,0 2,0

2. От источника колебаний в однородной и изотропной не поглощающей упругой среде плотностью вдоль прямой линии, совпадающей с положительным направлением оси х , со скоростью распространяется плоская синусоидальная волна заданная уравнением ( x , t ) = A kx ), где А – амплитуда волны,  ‑ циклическая частота волны. Определить:

1) период Т , частоту , волновое число k , длину и интенсивность I волны;

2) фазу колебаний смещение скорость и ускорение точки, расположенной на расстоянии х 1 от источника колебаний в момент времени t 1 ;

3) максимальные значения скорости и ускорения колебаний частиц среды;

4) разность фаз Δ   колебаний двух точек среды, отстоящих друг от друга на расстоянии Δх;

5) написать и изобразить графически уравнение колебания для точек волны в момент времени t 1 после начала колебаний.

Числовые значения параметров задачи

№ варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
8,55 0,90 9,00 2,70 7,87 8,55 8,80 11,30 7,30 2,20 2,70 7,87 8,55
, 3,5 3,3 3,7 5,0 5,2 3,5 4,8 2,6 2,7 5,4 5,0 5,2 3,5
А·10-4, м 2,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 8,0 7,0 6,0
3,14 6,28 9,42 12,56 18,84 3,14 6,28 9,42 6,28 18,84 3,14 6,28 9,42
х1, м 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
t1·10-4, с 1,4 1,2 0,8 0,5 0,2 0,6 0,6 1,5 1,9 1,1 1,5 1,6 2,6
Δх, м 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10
№ варианта 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
8,55 8,80 9,00 8,55 0,9 2,7 7,30 2,20 11,3 2,70 7,87 2,20 9,00
, 3,0 5,0 3,7 3,5 3,3 4,5 2,7 5,4 2,6 5,2 5,3 5,4 3,7
А·10-4, м 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 4,0 3,5 3.0 2,5
3,14 6,28 9,42 6,28 18,84 3,14 6,28 9,42 3,14 6,28 9,42 12,56 18,84
х1, м 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,2 0,3 0,4 0,2 0,6 0,7 0,8 0,7
t1·10-4, с 1,6 0,8 0,8 0,6 0,3 0,5 1,1 0,7 4,2 1,2 1,3 1,5 1,9
Δх, м 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50

3. В цепь переменного тока с внешним напряжением U = 220 В и частотой   = 50 Гц включены последовательно ёмкость С , резистор сопротивлением R и катушка индуктивностью L (рис. 1). Определить:

1) емкостное Х C , индуктивное XL и полное (импеданс) Z сопротивления цепи;

2) амплитудные значения внешнего напряжения U m , силы тока Im , напряжения на активном сопротивлении URm , напряжения на конденсаторе UCm , напряжения на катушке индуктивности ULm ; действующее значение силы тока I д в цепи;

3) определить частоту внешнего напряжения U , при которой в цепи наступит резонанс; действующие значения силы тока и напряжения на всех элементах цепи при резонансе;

4) разность фаз между силой тока и внешним напряжением; среднюю мощность < P >, выделяемую в цепи;

Построить векторную диаграмму тока и напряжений в цепи.

Рис. 1.

Числовые значения параметров задачи

№ варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
С, мкФ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80 90
R, Ом 100 90 80 70 60 50 40 50 60 70 80 90 100
L, Гн 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
№ варианта 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
С, мкФ 100 90 80 70 60 50 40 50 60 70 80 90 100
R, Ом 90 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 20 30
L, Гн 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

4. В однородной изотропной и немагнитной ( среде с диэлектрической проницаемостью вдоль оси Х распространяется плоская электромагнитная волна, электрическое поле которой описывается уравнением Е = Е 0 kx ), и падает на поверхность тела, полностью её поглощающего. Считая амплитудное значение напряжённости Е 0 электрического поля и частоту  волны известными, определить:

1) показатель преломления n среды, фазовую скорость , волновое число k и длину волны;

2) амплитуду напряжённости Н0 магнитного поля волны; написать уравнение её магнитной составляющей;

3). интенсивность волны I ; давление Р , оказываемое волной на тело;

4) изменение длины волны Δ в случае, если бы рассматриваемая электромагнитная волна переходила из немагнитной среды с диэлектрической проницаемостью в вакуум;

5) изобразить графически взаимное расположение векторов , и в волне.

 

Числовые значения параметров задачи

№ варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2,0 2,2 3,0 5,0 7,0 1,0 2,0 3,0 7,0 2,2 5,0 1,0 2,0
Е0, 10 9 8 7 6 5 6 7 8 9 10 11 12
, МГц 5 6 7 8 9 10 11 10 9 8 7 6 5
S, см2 10 9 8 7 6 5 6 7 8 9 10 9 8
№ варианта 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
7,0 5,0 3,0 2,2 2,0 1,0 2,0 2,2 3,0 5,0 7,0 5,0 3,0
Е0, 6 7 8 9 10 11 12 10 9 8 7 6 5
, МГц 11 10 9 8 7 6 5 5 6 7 8 9 10
S, см2 6 7 8 9 10 9 8 10 9 8 7 6 5

5. На дифракционную решётку длиной l 1 , содержащую N 1 штрихов, нормально к её поверхности падает монохроматический свет с длиной волны . На экран, изготовленный из диэлектрика , находящийся от решётки на расстоянии L , с помощью линзы, расположенной вблизи решётки, проецируется дифракционная картина, причём первый главный максимум находится на расстоянии l от центрального (рис. 2).

Определить:

1) период d дифракционной решётки; число штрихов n 0 на 1 мм её длины;

2) наибольший порядок kmax . спектра; общее число N главных максимумов, даваемых решёткой; угол дифракции , соответствующий последнему максимуму;

3) максимальный угол дифракции в случае, если свет падает под углом к её нормали ;

4) максимальную разрешающую способность Rmax . дифракционной решётки; разность длин волн , разрешаемую этой решёткой в спектре второго порядка; её угловую дисперсию для наибольшего порядка kmax . спектра и угола дифракции ;

5) показатель преломления диэлектрика n , если отражённый от него под углом луч полностью поляризован.

Рис. 2.

Числовые значения параметров задачи

№ варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
l1, мм 15 20 25 30 35 40 45 50 45 40 30 20 15
N1·103 3 3,5 4 4,5 3,5 4 4,5 5 4,5 4 3 2 1,5
нм 550 600 650 700 750 380 400 450 500 550 600 650 700
L, м 1,0 0,5 1,0 1,5 0,5 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,60 0,70
l , м 0,10 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10
60 45 30 0 60 45 30 0 60 45 30 0 60
№ варианта 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
l1, мм 40 45 50 45 40 30 20 15 15 20 25 30 35
N1·103 5 4 5 4 4 3 3 2 1,5 1 2 2,5 3,5
нм 380 400 450 500 550 600 650 700 550 600 650 700 750
L, м 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,60 0,70 1,0 0,5 1,0 1,5 0,5
l , м 0,09 0,10 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,10 0,05 0,06 0,07 0,08
60 45 30 0 60 45 30 0 60 45 30 0 60

РГР №6 «Основы квантовой физики. Физика атомного ядра и элементарных частиц»

1. Поглощательная способность тела площадью поверхности S при температуре Т равна А Т . Определить:

1). энергетическую светимость RT тела и его радиационную температуру Тр ;

2) поток энергии Ф и энергия W , излучаемая телом в виде электромагнитных волн за время t ;

3) длину волны , соответствующую максимальной спектральной плотности энергетической светимости ( ) max .. , считая А Т = 1;

4) как изменится длина волны , соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости тела, если площадь, ограниченная графиком спектральной плотности энергетической светимости тела, при переходе от температуры Т 1           = Т до температуры Т 2 увеличилась в n раз при А Т = 1 ;

5) объёмную плотность u ( T ) энергии электромагнитного излучения тела и давление Р теплового излучения.

Числовые значения параметров задачи

№ варианта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
S, м2 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,50 0,45
Т, К 290 300 350 400 450 500 290 300 350 400 450 500 450
АТ 0,15 0,35 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85
t , с 10 15 20 30 35 40 45 50 55 60 55 50 45
( )max 1,3 1,2 1,1 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,6 1,5
Т2,К 300 310 360 450 500 550 300 350 400 450 500 550 500
n 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,3 1,2 1,4 1,5
№ варианта 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
S, м2 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,50 0,45 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45
Т, К 290 300 350 400 450 500 450 290 300 350 400 450 500
АТ 0,50 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,15 0,35 0,30 0,35 0,40 0,45
t , с 45 50 55 60 55 50 45 10 15 20 30 35 40
( )max 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,6 1,5 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,6
Т2,К 300 320 400 420 500 520 500 320 320 400 450 500 520
n 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,3 1,2 1,4 1,5

2. На плоскую металлическую пластину площадью S с коэффициентом отражения  и работой выхода А , служащую фотокатодом вакуумного фотоэлемента , падает нормально параллельный монохроматический пучок света интенсивностью I и длиной волны . Считая фотоэффект линейным , определить:

1) частоту , энергию , массу и импульс , падающих на пластину фотонов;

2) красную границу фотоэффекта , максимальную кинетическую энергию К max . фотоэлектронов и задерживающую разность потенциалов U з. , при которой прекратится фотоэффект;

3) световое давление P на пластину, величину светового потока Фе и число фотонов n погл . , поглощаемых ежесекундно пластиной;

4) максимальный импульс Р max . , передаваемый пластине при вылете электрона; силу фототока насыщения I фн , полагая что каждый поглощённый пластиной фотон вырывает фотоэлектрон;

5) на рисунках 3 (а, б) представлены вольт – амперные характеристики фотоэффекта:

Рис. 3.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 363; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:


12Следующая ⇒


Мы поможем в написании ваших работ!
.
.
© 2014-2026 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.011)