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
жүктеу/скачать 3,13 Mb.
|
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.
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 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. 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. 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 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. 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. В какой области спектра лежит длина волны, соответствующая максимуму излучательной способности Солнца, если температура его поверхности 5800 К? 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? Сколько энергии излучает абсолютно черное тело за 1 с со светящейся поверхности площадью 1 см2, если максимум излучательной способности приходится на длину волны нм? Из отверстия в печи площадью 10,0 см2 излучается кДж энергии за 1 мин. В какой области спектра лежит 172 длина волны, на которую приходится максимум излучательнои способности? 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? Длина волны, соответствующая максимуму излучатель- ной способности абсолютно черного тела, 720,0 нм, площадь излучающей поверхности — 5,0 см2. Определить мощность излучения. Во сколько раз увеличится мощность излучения абсолютно черного тела, если максимум излучательной способности переместится от 700,0 до 600,0 нм? 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? 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? 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, \Е\f^ h/2, где \pv — неопределенность проекции импульса частицы на ось х, \х неопределенность ее координаты, \Е — неопределенность энергии данного квантового состояния, \t — время пребывания системы в этом состоянии. Уравнение Шрёдингера: -Lv‘* + U Ч’ = ,Л5Г • где т масса частицы, / — мнимая единица, i) (х, у, z> /) — полная волновая функция, U — потенциальная энергия частицы; I *
М v24> I л Рис. 32.1 д2^ , д'1^' , д1^ дх4 ду‘ дг и к Уравнение Шрёдингера для стационарных состояний: V2q + ^(E-U)q = О, Кг 3 з Cl. 0 1 L-серия ъ * о» * СЭ 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 (U — Е) 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{и — Е) dxJ , где х\ и Х2 — координаты точек, между которыми U>E. Схема возникновения рентгеновских спектров (рис. 32.2).. Закон Мозли для линий Ка: жүктеу/скачать 3,13 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|