Р
Дано:
Т = 76 ГэВ.
m - ?
v- ?
ешение
П олная энергия ускоренного протона
mc2=E0+T, (1)
где Е0 – энергия покоя частицы (Е0 = m0c2, m0 – масса покоя частицы). Разделив обе части уравнения (1) на E0 = m0c2 , получим . Откуда
(2)
Найдем для протона значение Е0:
Вычислим массу протона по формуле (2):
≈ 82∙1,67∙10-27 кг.
Масса протона m, движущегося со скоростью, близкой к скорости света в вакууме, определяется выражением Подставим значение массы m протона в (1), получим: Из этого уравнения выражаем скорость v протона:
Вычислим:
м/с.
Пример 7. Поверхность Солнца близка по своим свойствам к абсолютно черному телу. Максимум энергии излучения приходится на длину волны λmax = 0,50 мкм. Определить температуру Т солнечной поверхности и энергию Е, излучаемую Солнцем за 1 с в виде электромагнитных волн.
Дано:
λmax=0,50 мкм;
Е - ?
Т - ? Решение
Т емпература солнечной поверхности может быть определена из закона смещения Вина: где λmах - длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения абсолютно черного тела, b – постоянная Вина.
Вычислим:
Энергия, излучаемая Солнцем за 1 с, равна произведению энергетической светимости Солнца Rэ на площадь S его поверхности:
Е = Rэ S . (1)
Энергетическая светимость абсолютно черного тела выражается законом Стефана – Больцмана:
Rэ=σТ4, (2)
где σ – постоянная Стефана-Больцмана; Т – абсолютная температура излучающей поверхности.
Подставим (2) в (1) и, учтя, что S = 4 r2, где r – радиус Солнца, получим:
Е = 4 r2 σТ4.
Вычислим: Е = 4 (6,95·108)2 ·5,67·10-8·(5,8·103)4 Вт= 3,9·1026 Вт.
Ответ: Т = 5,8·103К, Е = 3,9·1026 Вт.
Достарыңызбен бөлісу: |