Сборник задач по курсу общей физики: Учеб пособие 223 для студентов пед ин-тов по спец. №2105 «Физика» /Г. А. Загуста, Г. П. Макеева, А. С. Микулич и др.; Под ред. М. С. Цедрика. М.: Просвещение, 1989. 271 с.: ил



бет35/60
Дата21.12.2022
өлшемі3,13 Mb.
#163622
түріСборник задач
1   ...   31   32   33   34   35   36   37   38   ...   60
Байланысты:
cedrik

с 31.64. Котел с водой при температуре 97°С излучает энергию на руку наблюдателя, на поверхности которой температура 27°С. Во сколько раз больше энергии получит тело при темпе­ратуре 0°С такой же поверхности за одно и то же время на том же расстоянии? Излучение считать близким к излучению абсолютно черного тела.

  1. Какую энергию излучает в течение суток камейное оштукатуренное здание с поверхностью общей площадью 1000 м2, если температура излучающей поверхности 0°С? Отношение энер­гетических светимостей каменного оштукатуренного здания и абсолютно черного тела для данной температуры k = 0,8.

171



  1. Стальная болванка, температура которой 727 С, излу­чает за 1 с 4 Дж энергии с поверхности площадью 1 см \ Опре­делить отношение энергетических светимостей стальной болванки и абсолютно черного тела при данной температуре, считая, что оно одинаково для всех волн.

  • 31.67. Пренебрегая потерями на теплопроводность, найти мощ­ность электрического тока, необходимую для накаливания нити диаметром 1 мм и длиной 20 см до температуры 2500 К. Считать, что нить излучает как абсолютно черное тело и по установлении равновесия все выделяющееся в нити количество теплоты теряется на излучение.

  1. Площадь поверхности вольфрамовой нити накала ваку­умной лампы мощностью 25 Вт 0,403 см2, а ее температура накала 2177°С. Во сколько раз меньше энергии излучает лампа, чем абсолютно черное тело с поверхности такой же площади при той же температуре? Считать, что по установлении равно­весия все выделяющееся в нити количество теплоты теряется на излучение.

*31.69. Солнечная постоянная С —1,4 кВт/м2 (см. задачу 31.32). Считая, что Солнце излучает как абсолютно черное тело, определить температуру его излучающей поверхности.

  1. Абсолютно черная пластинка, находящаяся вблизи Зем­ли за пределами ее атмосферы, освещается лучами, которые падают на нее перпендикулярно. Определить установившуюся температуру пластинки, если солнечная постоянная С — 1,4 кВт/м2 (см. задачу 31.32).

  2. Железный шар диаметром 10 см, нагретый до темпе­ратуры 1227°С, остывает на открытом воздухе. Через какое время его температура понизится до 1000 К? При расчете при­нять, что отношение энергетических светимостей железа и абсо­лютно черного тела 0,5. Теплопроводностью воздуха пренебречь.

  3. При сжигании в вакууме тонкой вольфрамовой нити сильным электрическим током получается на мгновение весьма высокая температура. Длина волны, при которой излучатель- ная способность этой нити максимальна, 145,0 нм. Определить температуру нити накала в момент ее сжигания.

  4. В какой области спектра лежит длина волны, соответ­ствующая максимуму излучательной способности Солнца, если температура его поверхности 5800 К?

  5. Температура поверхности звезды 12 000 К. Можно ли определить эту температуру по закону смещения Вина, если темная атмосфера поглощает все лучи с длиной волны короче 290 нм?

  6. Сколько энергии излучает абсолютно черное тело за 1 с со светящейся поверхности площадью 1 см2, если макси­мум излучательной способности приходится на длину волны

  1. нм?

  1. Из отверстия в печи площадью 10,0 см2 излучается

  1. кДж энергии за 1 мин. В какой области спектра лежит

172



длина волны, на которую приходится максимум излучательнои способности?

  1. В излучении абсолютно черного тела максимум излу- чательной способности падает на длину волны 680 нм. Сколько энергии излучает это тело площадью 1 см2 за 1 с и какова потеря его массы за 1 с вследствие излучения?

  2. Длина волны, соответствующая максимуму излучатель- ной способности абсолютно черного тела, 720,0 нм, площадь излучающей поверхности — 5,0 см2. Определить мощность излу­чения.

  3. Во сколько раз увеличится мощность излучения абсо­лютно черного тела, если максимум излучательной способности переместится от 700,0 до 600,0 нм?

  4. При работе электрической лампы накаливания воль­фрамовый волосок нагрелся, в результате чего длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности, изменилась от 1,4 до 1,1 мкм. Во сколько раз увеличилась при этом максимальная излучательная способность, если его принять за абсолютно черное тело? На сколько изменилась при этом температура волоска?

  5. Температура абсолютно черного тела изменилась при нагревании от 1327 до 1727°С. На сколько изменилась при этом длина волны, на которую приходится максимум излуча­тельной способности, и во сколько раз увеличилась максимальная излучательная способность?

  6. Пользуясь формулой Планка, получить закон Стефа­на — Больцмана и найти значение постоянной в законе сме­щения Вина.

§ 32. ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА
Длина волны де Бройля:
_
р
Принцип неопределенности Гейзенберга:
АрхДх^/?/2,
\f^ h/2,
где \pv — неопределенность проекции импульса частицы на ось х, неопределенность ее координаты, — неопределенность энергии данного квантового состояния, \t — время пребывания системы в этом состоянии.
Уравнение Шрёдингера:
-Lv‘* + U Ч’ = 5Г •
где т масса частицы, / — мнимая единица, i) (х, у, z> /) — полная волновая функция, U — потенциальная энергия частицы;

I *


N



М

v24>

I л
Рис. 32.1
д2
^ , д'1^' , д1^

дх4

ду‘

дг

и

к

Уравнение Шрёдингера для стационарных состояний:
V2
q + ^(E-U)q = О,

Кг

3
з
Cl.
0
1
L-серия ъ * о» * СЭ
QQ

Li

г з
«о ^ оэ

К-серия

Рис» 32.2

где Е — полная энергия частицы.
Волновые функции удовлетворяют условию нормировки:
\^*^dV=l.
Коэффициент отражения волн де Бройля от низкого (UЕ) потенциального барьера бесконечной ширины (рис. 32.1):
R = {Kx~K2)2/(K\+K2?,
где К\ , К2 — значения волнового числа в областях I и II (вол­новое число К~ 2яД).
Коэффициент прозрачности потенциального барьера U (я):

D^exp —|-J л[2т{иЕ) dxJ ,

где х\ и Х2 — координаты точек, между которыми U>E.
Схема возникновения рентгеновских спектров (рис. 32.2).. Закон Мозли для линий Ка:


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   31   32   33   34   35   36   37   38   ...   60




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет