физика 2. Практическая работа 2. Институт инженерной и экологической безопасности
 Скачать 214.53 Kb.
|
 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тольяттинский государственный университет» ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРНОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ (НАИМЕНОВАНИЕ ИНСТИТУТА ПОЛНОСТЬЮ) КАФЕДРА /ДЕПАРТАМЕНТ /ЦЕНТР 20.03.01 ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ (НАИМЕНОВАНИЕ КАФЕДРЫ/ДЕПАРТАМЕНТА/ЦЕНТРА ПОЛНОСТЬЮ) ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2 по дисциплине (учебному курсу) «Физика 3» (наименование дисциплины (учебного курса) Вариант 16
Тольятти 2023 Задача 1 Электрон находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками и шириной a = 1 нм в стационарном состоянии с энергией E. Определить вероятность нахождения электрона внутри интервала x1 ≤ x ≤ x2. Решение Полная энергия частицы в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими непроницаемыми стенками: En=π2ℏ22ml2n2,n=1,2,3,... ℏ=h2π-постоянная Дирака, m-масса электрона. En=π2ℏ22mln2⇒n=l2mEnπℏ=10-92⋅9,1⋅10-31⋅1,508⋅1,6⋅10-19π⋅1,05⋅10-34=2 ⇒n=2-главное квантовое число. Вероятность обнаружить частицу в интервале x1 W=x1x2ψx2dx ψx=2lsinnπlx=2lsin2πxl-волновая функция. x1=0,1 нм=1l10=0,1l x2=0,3нм=3l10=0,3l W=2l1l103l10sin22πxldx=2l1l103l10121-cos4πxldx=1l1l103l10dx-1l103l10cos4πxldx= =1l0,2l-l4πsin4πxl&0,3l&0,1l=1l0,2l-l4πsin3π-sinπ=0,2. Задача 2 Излучение атомарного водорода падает нормально на дифракционную решетку шириной a. На экране в спектре первого порядкаможно различить n линий серии Бальмера. Определить период дифракционной решетки. Решение Длина волны излучения определяется формулой Ридберга: λ=1R122-1n2, где R – постоянная Ридберга. 10-й линии серии Бальмера соответствует главное квантовое число n=12, значит линии с n=11 и n=12 еще различимы, найдем длины волн для них: λ11=1R122-1112=11,097∙107122-1112=3,77∙10-7м, λ12=1R122-1122=11,097∙107122-1122=3,75∙10-7м. Разрешающая способность дифракционной решетки: λΔλ=λ12λ11-λ12=kN Таким образом, количество штрихов дифракционной решетки для порядка k=1: N=3,75∙10-73,77∙10-7-3,75∙10-7=188. Период дифракционной решетки: d=aN=0,01188=53,2∙10-6м=53,2 мкм. Задача 3 В результате радиоактивного распада препарата висмута 210Bi массой m0 с постоянной распада λ1 = 1.6 · 10–6 с–1 образуется радиоактивный полоний 210Po. В результате распада полония 210Po с постоянной распада λ2 = 5.8 · 10–8 с–1 образуется стабильный изотоп свинца 206Pb. Найти зависимость массы m свинца 206Pb от времени t и построить график этой зависимости m(t) в интервале изменения t от 0 до 500 дней. Определить α- и β-активности препарата через время t. Решение В результате радиоактивного распада препарата висмута 210Biмассой m0 с постоянной распада λ1 = 1.6 · 10^–6 с^–1образуется радиоактивный полоний 210Po. В результате распада полония 210Po с постоянной распада λ2 = 5.8 · 10^–8 с^–1образуется стабильный изотоп свинца 206Pb. Найти зависимость массы m свинца 206Pb от времени t и построить график этой зависимости m(t) в интервале изменения tот 0 до 500 дней. Определить α — и β-активности препарата через время t, если m0 = 2мг, t = 60 дней |