Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
17385. Определить энергию и импульс электрона на уровне Ферми для алюминия, натрия и меди.
17386. Вычислить для алюминия, натрия и меди температуру вырождения электронного газа.
17387. Полагая, что средняя энергия электрона равна 3/5 энергии Ферми, оценить давление электронного газа в металле. Сделать расчет для алюминия.
17388. Показать, что давление и объем вырожденного электронного газа связаны уравнением, аналогичным уравнению Пуассона, и найти «показатель адиабаты».
17389. Вещество в «белых карликах» находится в вырожденном состоянии, и зависимость давления от плотности выражается уравнением Р=Ар^5/3, где Р — давление, р — плотность. Найти выражение для коэффициента А и показать, что давление создается электронным газом, а давлением тяжелых частиц можно пренебречь.
17390. Оценить дачю электронов в меди, которые при ее нагревании до 100 °С выйдут за пределы уровня Ферми.
17391. Оценить теплоемкость электронного газа в меди при 100 °С и сравнить ее с теплоемкостью решетки.
17392. Определить длину свободного пробега электрона в меди и сравнить ее с межатомным расстоянием.
17393. В сверхпроводящем кольцеобразном проводнике циркулирует незатухающий ток. Полагая, что проводник представляет собой гигантскую боровскую орбиту, показать, что сила тока и магнитный поток квантуются. Учесть, что в сверхпроводнике электроны спарены (куперовские пары). Считать, что энергия магнитного поля равна кинетической энергии куперовских пар.
17394. Опыт показывает, что электропроводность полупроводников резко возрастает с ростом температуры. Полагая, что вероятность перехода электрона из валентной зоны в зону проводимости можно рассчитать с помощью барометрического распределения, вывести формулу зависимости электропроводности полупроводников от температуры.
17395. Сравнить электропроводность чистого германия при -40 °С и +100 °С. Энергия активации для германия равна 0,72 эВ.
17396. Собственная электропроводность германия при 27°С равна 2,13 Ом-1·м-1, подвижности электронов и дырок равны соответственно 0,38 и 0,18 м2/(В·с). Вычислить плотность носителей тока и постоянную Холла.
17397. Определить примесную электропроводность германия, который содержит индий в концентрации 2·10622 м-3; сурьму в концентрации 5 ·1021 м-3.
17398. Определить внутреннюю контактную разность потенциалов между алюминием и медью; медью и окисью цинка.
17399. Оценить энергию ковалентной связи в алмазе и удельную теплоту сгорания этого вещества. Плотность алмаза равна 3,5·103 кг/м3. Сравнить с экспериментальными значениями этих величин: 7,4 эВ/атом и примерно 30 МДж/кг.
17400. Чем отличается оо строению ядро легкого изотопа гелия от ядра сверхтяжелого водорода (трития)?
17401. Естественный бор имеет атомную массу 10,811. Он состоит из двух изотопов с массами 10,013 и 11,009. Определить их процентное содержание.
17402. Оценить радиусы ядер дейтерия и полония и высоту кулоновского потенциального барьера этих ядер.
17403. Определить энергию связи ядра дейтерия и удельную энергию связи.
17404. Сравнить удельную энергию связи трития и легкого изотопа гелия.
17405. Изотоп радия с массовым числом 226 превратился в изотоп свинца с массовым числом 206. Сколько a- и b-распадов произошло при этом?
17406. Ядро полония превратилось в свинец. Определить кинетическую энергию а-частицы и ядра отдачи.
17407. Может ли произойти ядерная реакция 4Be7 -> 2He4 + 2He3 ? Почему?
17408. Может ли ядро кремния превратиться в ядро алюминия, выбросив при этом протон? Почему?
17409. Может ли ядро кремния превратиться в ядро фосфора? Какие частицы должны при этом выделиться? Какова их суммарная энергия?
17410. Какую энергию надо затратить, чтобы вырвать нейтрон из ядра углерода с массовым числом 13?
17411. Кинетическая энергия а-частиц 5 МэВ. Какова вероятность просачивания такой а-частицы через потенциальный барьер ядра полония?
17412. Как изменится активность препарата кобальта в течение двух лет? Период полураспада 5,2 года.
17413. За два дня радиоактивность препарата радона уменьшилась в 1,45 раза. Определить период полураспада.
17414. Активность препарата урана с массовым чисшом 238 равна 2,5·104 Бк, масса препарата 2,0 г. Найти период полураспада.
17415. Определить возраст изделия из дерева, если известно, что активность образца из этого изделия по изотопу С14 составляет одну треть активности свежей древесины.
17416. При исследовании а-распада полония обнаружены а-частицы с энергиями 5,30 и 4,50 МэВ. Учитывая отдачу ядра, определить энергию y-квантов, испускаемых при распаде.
17417. Ядро 57Fe испускает y-кванты с энергией 14,4 кэВ. Найти относительное изменение энергии y-кванта за счет отдачи ядра. Сравнить эту величину с естественной относительной шириной спектральной линии, если время жизни ядра в возбужденном состоянии равно 1,4·10-7 с.
17418. С какой относительной скоростью должны сближаться источник и поглотитель, состоящие из свободных атомов железа, чтобы возникло резонансное поглощение y-квантов? Энергия квантов 14,4 кэВ.
17419. Вывести закон радиоактивного распада, исходя из того, что вероятность распада ядра не зависит от числа ядер и пропорциональна времени наблюдения.
17420. Пользуясь соотношением неопределенностей, рассчитать энергию локализации нейтрона в ядре, т.е. кинетическую энергию, которой должен обладать нейтрон, чтобы попасть в ядро. Размер ядра порядка 10-14 м. Не противоречит ли этот результат опыту, согласно которому в ядро проникают даже тепловые нейтроны, кинетическая энергия которых порядка 10-2 эВ?
17421. Ядро урана U235 при делении освобождает энергию 200 МэВ. При взрыве урановой бомбы успевает прореагировать около 1,5 кг урана. Какова масса эквивалентной тротиловой бомбы, если теплотворная способность тротила 4,1 МДж/кг?
17422. Определить энергию, которая освобождается при термоядерной реакции 3Li6 + 1H2 -> 2·2He4. Расчет произвести на ядро и на один нуклон. Сравнить с энергией, выделяемой при делении урана.
17423. Могут ли в газообразном дейтерии произойти акты реакции 2H1+2H1->4He2 при температурах порядка 108 К?
17424. Нейтральный пион распадается на два y-фотона: pi0->y+y Почему не может образоваться один фотон? Какому закону сохранения это противоречит? Какова энергия фотонов?
17425. Время жизни нейтрального пиона равно 8,0·10-17 с. С какой точностью может быть определена его масса?
17426. В поле тяжелых ядер энергичный y-фотон может превратиться в электронно-позитронную пару. Какова минимальная энергия y-кванта?
17427. Доказать, что в вакууме фотон с любой, сколь угодно большой энергией не может превратиться в электронно-позитронную пару.
17428. Покоящийся пион распадается на мюон и нейтрино: pi+ ->m+ + vm. Найти отношение энергии нейтрино к кинетической энергии мюона.
17429. Покоящийся нейтрон распадается. Предполагая, что образовавшийся протон тоже покоится, найти кинетическую энергию электрона и энергию антинейтрино.
17430. По трекам вторичных электронов было обнаружено, что нейтральный пион распался на лету на два одинаковых фотона. Угол между направлениями разлета фотонов равен 90°. Найти кинетическую энергию пиона и энергию каждого фотона.
17431. Протоны, ускоренные разностью потенциалов 6,8 MB, бомбардируют неподвижную литиевую мишень. При столкновении протона с ядром изотопа 7Li образуются две а-частицы, разлетающиеся симметрично по отношению к направлению пучка протонов. Определить кинетическую энергию и угол разлета а-частиц.
17432. Ускоренный электрон поглощается неподвижным протоном, при этом образуется нейтрон. Написать уравнение реакции. Полагая, что возникший нейтрон остается в покое, вычислить минимальную кинетическую энергию электрона, при которой реакция возможна.
17433. Пи-нуль-мезон распадается на два одинаковых фотона, разлетающихся под углом 60° друг к другу. Определить энергию каждого из фотонов и кинетическую энергию пиона до распада.
17434. Сколько времени может существовать виртуальный заряженный векторный бозон? Нейтральный векторный бозон? Каков радиус слабого взаимодействия?
17435. Время жизни заряженного пиона 2,6·10-8 с, нейтрального пиона 1,8·10-16 с. Заряженный пион распадается за счет слабого взаимодействия, нейтральный за счет электромагнитного взаимодействия. Оценить, какое из взаимодействий сильнее и во сколько раз.
17436. Возможен ли распад нейтральных гиперонов (E0, Л° или G°) на фотоны? Почему?
17437. У всех барионов, кроме омега-минус-гиперона, спин равен 1/2, и только у W- -гиперона он равен 3/2. Как ориентированы спины кварков у барионов?
17438. Как ориентированы спины кварков у мезонов?
17439. Возможны ли барионы с целым спином? Мезоны с полуцелым спином?
17440. Все адроны построены из кварков. Почему же у мезонов барионный заряд равен нулю, а у барионов — единице?
17441. Распад типа m- -> e- + y не противоречит законам сохранения электрического заряда, энергии, импульса и спина. Однако в эксперименте такая реакция не обнаруживается. Какие законы сохранения ее запрещают?
17442. Произойдет ли аннигиляция при столкновении электрона с положительным мюоном? Почему?
17443. Произойдет ли аннигиляция при столкновении электрона с электронным антинейтрино? Почему?
17444. Произойдет ли аннигиляция при столкновении электрона и протона? Почему?
17445. Укажите, что относится к понятию «физическое тело», а что к понятию «вещество»: самолет, космический корабль, медь, авторучка, фарфор, вода, автомобиль.
17446. Приведите примеры следующих физических тел: а) состоящих из одного и того же вещества; б) из различных веществ одинакового названия и назначения.
17447. Назовите физические тела, которые могут быть сделаны из стекла, резины, древесины, стали, пластмассы.
17448. Укажите вещества, из которых состоят следующие тела: ножницы, стакан, футбольная камера, лопата, карандаш.
17449. Начертите в тетради таблицу и распределите в ней следующие слова: свинец, гром, рельсы, пурга, алюминий, рассвет, буран, Луна, спирт, ножницы, ртуть, снегопад, стол, медь, вертолет, нефть, кипение, метель, выстрел, наводнение.Физическое тело Вещество Явление
17450. Приведите примеры механических явлений.
17451. Приведите примеры тепловых явлений.
17452. Приведите примеры звуковых явлений.
17453. Приведите примеры электрических явлений.
17454. Приведите примеры магнитных явлений.
17455. Приведите примеры световых явлений.
17456. Предлагаемую ниже таблицу начертите в тетради и впишите слова, относящиеся к механическим, звуковым, тепловым, электрическим, световым явлениям: шар катится, свинец плавится, холодает, слышны раскаты грома, снег тает, звезды мерцают, вода кипит, наступает рассвет, эхо, плывет бревно, маятник часов колеблется, облака движутся, гроза, летит голубь, сверкает молния, шелестит листва, горит электрическая лампа.Механические Тепловые Звуковые Электрические Световые
17457. Назовите два-три физических явления, которые наблюдаются при выстреле из пушки.
17458. Представьте себе монету достоинством 50 к. и футбольный мяч. Мысленно прикиньте, во сколько раз диаметр мяча больше диаметра монеты. (Для проверки ответа см. таблицу 13.)1
17459. a) Толщина волоса равна 0,1 мм. Выразите эту толщину в см, м, мкм, нм. б) Длина одной из бактерий равна 0,5 мкм. Сколько таких бактерий уложилось бы вплотную на длине 0,1 мм, 1 мм, 1 см?
17460. В Древнем Вавилоне за единицу длины принимали расстояние, которое проходил взрослый человек за время выхода диска Солнца из-за горизонта. Эта единица называлась стадием. Могла ли такая единица длины быть точной? Ответ объясните.
17461. Какова длина бруска, изображенного на рисунке ?
17462. На рисунке показано, как можно измерить диаметр шара. Определите его. Пользуясь указанным методом, определите диаметр мяча, которым вы играете.
17463. На рисунке показаны части брусков и линеек. Левые концы брусков совпадают с нулевыми отметками линеек, что на рисунке не показано, а правые концы относительно числовых отметок шкалы расположены так, как показано на рисунке. Определите на глаз длину каждого бруска, если цена деления линеек 1 см.
17464. С какой точностью вы можете измерить длины небольших предметов линейками, изображенными на рисунке , а, б, в, г?
17465. Чтобы определить диаметр проволоки, ученик намотал вплотную на карандаш 30 витков, которые заняли часть карандаша длиной 3 см (рис. ). Определите диаметр проволоки.
17466. Определите длину окружности головки винта или гвоздя один раз способом, изображенным на рисунке , другой раз —• измеряя диаметр и умножая его на число К. Результаты измерения сравните и запишите в тетради.
17467. Возьмите несколько одинаковых монет, сложите их так, как показано на рисунке , и измерьте линейкой, имеющей цену деления 1 мм, толщину получившейся стопки. Определите толщину одной монеты. В каком случае толщина одной монеты будет измерена более точно: с малым или большим числом монет?
17468. Как с помощью измерительной линейки определить средние диаметры мелких однородных предметов, например зерен пшена, чечевицы, булавочных головок, зерен мака и т. п.?
17469. a) При строительстве дома уложили железобетонную плиту длиной 5,8 м и шириной 1,7 м. Определите площадь, которую заняла эта плита, б) В любом цирке мира диаметр арены равен 13 м. Какую площадь в цирке занимает арена?
17470. Какой длины будет полоса, состоящая из кусочков площадью 1 см2, вырезанных из листа площадью 1 м2? 1
17471. Измерив диаметр круга, изображенного на рисунке , вычислите его площадь. Определите площадь круга, подсчитав в нем квадратики. Сравните полученные вами численные результаты.
17472. Определите объем прямоугольного бруска, длина ко торого 1,2 м, ширина 8 см и толщина 5 см.
17473. Измерив длину, ширину и высоту своей комнаты, определите ее объем.
17474. Высота гранитной колонны равна 4 м, основание колонны — прямоугольник со сторонами 50 и 60 см. Определите объем колонны.
17475. Каковы объемы жидкостей в мензурках, изображенных на рисунке ?
17476. В чем состоит сходство и различие шкал мензурок, изображенных на рисунке ?
17477. В мензурку с водой (рис. ) опущено тело неправильной геометрической формы. Определите цену деления мензурки и объем тела.
17478. Как определить объем одной дробинки, если даны мензурка, дробь, вода?
17479. Объясните, пользуясь рисунком 12, как можно определить объем тела, которое не помещается в мензурке.
17480. С какой точностью можно измерить время секундомером, изображенным на рисунке 3?
17481. Победитель школы по легкой атлетике пробежал дистанцию 100 м за время, которое показано на секундомере рисунка 13. Выразите это время в минутах, часах, миллисекундах, микросекундах.
17482. Ночью температура воздуха была —6 °С, а днем +4 °С На сколько градусов изменилась температура воздуха?
17483. Определите цену деления шкалы каждого термометра (рис. ). Какую максимальную температуру можно измерить термометрами, показанными на рисунке , б, д; минимальную (см. рис. , а, г)? Какую температуру показывает каждый термометр?
17484. В толстостенном стальном цилиндре сжимают масло. При большом давлении капельки масла выступают на внешних стенках цилиндра. Чем это можно объяснить?