на какую кинетическую энергию должен быть рассчитан ускоритель заряженных частиц с массой m

условие д3 2017 (5.2.17)

Описание файла

PDF-файл из архива «5.2.17», который расположен в категории «задачи 5.х». Всё это находится в предмете «физика» из четвёртого семестра, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «курсовые/домашние работы», в предмете «физика» в общих файлах.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

Домашнее задание по физикедля студентов II курса IV семестра всех факультетов(2017)Варианты домашнего задания по физикедля студентов II курса IV семестра всех факультетовНомера задачВариантМодуль 5Модуль 615.1.015.2.026.1.036.2.0425.1.025.2.036.1.046.2.0535.1.035.2.046.1.056.2.0645.1.045.2.056.1.066.2.0755.1.055.2.066.1.076.2.0865.1.065.2.076.1.086.2.0975.1.075.2.086.1.096.2.1085.1.085.2.096.1.106.2.0195.1.095.2.106.1.016.2.02105.1.105.2.016.1.026.2.03115.1.115.2.126.1.136.2.14125.1.125.2.136.1.146.2.15135.1.135.2.146.1.156.2.16145.1.145.2.156.1.166.2.17155.1.155.2.166.1.176.2.18165.1.165.2.176.1.186.2.19175.1.175.2.186.1.196.2.20185.1.185.2.196.1.206.2.01195.1.195.2.206.1.016.2.02205.1.205.2.016.1.026.2.03При выполнении домашнего задания рекомендуется пользоваться методическими указаниями к решениюзадач по курсу общей физики: Л.К.

Пучок молекул направлялся надифракционную решетку с периодом d  100 нм, азатем на расстоянии l  1,25 м от решетки измерялосьпространственное распределение прошедших частиц.Как видно из графика, приведенного на рисунке, в опытекроме прямого пучка наблюдалось еще два симметричнорасположенных максимума на расстояниях ± 25мкм.Какова была скорость фуллеренов в пучке?5.1.02.

При каких значениях E можно пользоваться этим выражением, чтобы ошибка непревосходила 5%? Вычислить длину волны де Бройля  для ультрарелятивистских протоновс энергией E  76 ГэВ, ускоряющихся на Серпуховском протонном синхротроне.5.1.09. При дифракции атомов гелия на дифракционной нанорешетке с периодом = 200нммаксимум первого порядка наблюдался под углом= 1,7мрад. В пучке наряду с атомамигелия присутствовали кластеры(димеры) и(тримеры), обладавшие той жескоростью, что и атомы гелия.

Найдите угловое положение дифракционных максимумовпервого порядкаидля этих кластеров.5.1.10. При пропускании пучка нейтронов от ядерного реактора через блок прессованного графитавсе нейтроны с длинами волн де Бройля короче  0  0,67 нм испытывают дифракционноеотражение Брэгга-Вульфа. Проходят через блок только медленные, так называемыехолодные нейтроны. Определите максимальную температуру, соответствующую самымкоротким волнам де Бройля нейтронов, пропускаемых графитом, а также вычислитепостоянную d решетки графита.Считая, что минимальная энергия E нуклона (протона или нейтрона) в ядре равна10 МэВ, оцените, исходя из соотношения неопределенностей, линейные размеры ядра.5.1.11.5.1.12.

Оцените с помощью соотношения неопределенностей Гейзенберга неопределенность10скорости электрона в атоме водорода, полагая размер атома a  10 м. Сравнитеполученную величину со скоростью электрона на первой боровской орбите.5.1.16. Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии составляет величину t

Источник

На какую кинетическую энергию должен быть рассчитан ускоритель заряженных частиц с массой m

Воспользуемся соотношением неопределённостей Гейзенберга:

(1)

(2)

(3)

Кинетическая энергия частицы связана с её импульсом следующим выражением (будем считать, что частица релятивистская):

(4)

Подставим (4) в (3) и получим уравнение:

(5)

Возведём обе части уравнения (5) в квадрат:

Сделав алгебраические преобразования, приходим к квадратному уравнению относительно :

(6)

Решая это квадратное уравнение, получим корни:

Отрицательный корень физического смысла не имеет, поэтому в качестве окончательного результата берём положительный корень:

(7)

Решим задачу для электронов:

Масса покоя электрона:

Подставляя числовые значения в (7), получим:

Решим задачу для протонов:

Масса покоя протона:

Подставляя числовые значения в (7), получим:

для электронов:

для протонов:

Источник

На какую кинетическую энергию должен быть рассчитан ускоритель заряженных частиц с массой m

Воспользуемся соотношением неопределённостей Гейзенберга:

(1)

(2)

(3)

Кинетическая энергия частицы связана с её импульсом следующим выражением (будем считать, что частица релятивистская):

(4)

Подставим (4) в (3) и получим уравнение:

(5)

Возведём обе части уравнения (5) в квадрат:

Сделав алгебраические преобразования, приходим к квадратному уравнению относительно :

(6)

Решая это квадратное уравнение, получим корни:

Отрицательный корень физического смысла не имеет, поэтому в качестве окончательного результата берём положительный корень:

(7)

Решим задачу для электронов:

Масса покоя электрона:

Подставляя числовые значения в (7), получим:

Решим задачу для протонов:

Масса покоя протона:

Подставляя числовые значения в (7), получим:

для электронов:

для протонов:

Источник

Описание файла

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст 4 страницы из PDF

и квадрата импульса

Более того, можно показать, что результат, полученный здесь для конкретного вида потенциальной ямы, оказывается справедливым и дляболее общего случая: среднее значение проекции импульса частицы, которая в стационарномсостоянии имеет дискретный энергетический спектр, равно нулю.Интересно отметить, что значение

=0 для частицы в яме получается и в классическоймеханике. Для классической частицы этот результат очевиден, так как частица движетсявдоль одной оси, отражаясь от стенок ямы, а ее импульс направлен то в одну, то в другую,противоположную первоначальной, сторону.

Поэтому среднее значение

равно нулю.2Вычислим теперь среднее значение квадрата импульса

. Поскольку мы имеем дело содномерным случаем, то∂2p = p = −!∂x 2∧22∧2×2В соответствии с (4.9) для

p =22π2! 2 n2a2Подставляя значение n =2, получаем окончательный ответp2n=2=4π2! 2a2Отметим, что хотя среднее значение проекции импульса

равно нулю, среднее значение2квадрата импульса

Определите расстояние между соседними максимумами интерференционной картины на экране, отстоящем от щелей на расстоянии L = 100 см.9. Узкий пучок электронов, прошедших ускоряющую разность потенциалов U = 50 В,падает нормально на поверхность некоторого монокристалла. Определите, под каким углом к нормали к поверхности кристалла наблюдается максимум отражения электроновпервого порядка, если расстояние между отражающими атомными плоскостями кристалла составляет d = 0,2 нм.10.

Кинетическая энергия электрона в атоме водорода составляет величину порядка 10эВ. Используя соотношение неопределенностей, оцените минимальные линейные размеры атома.13. Покажите, используя соотношение неопределенностей, что электроны не могут входить в состав атомного ядра.

Источник