1.Термодинамической системе было передано тепло в количестве 140 Дж, а также над ней была совершена работа в 65 Дж. Как изменилась внутренняя энергия системы в этом процессе?
Дано: Q=140 Дж. A=65 Дж. Найти: dU=?
Решение: Запишем формулу изменения внутренней энергии: 
Где A - работа совершенная над газом (Работа внешних сил), Q - кол-во теплоты, переданное данной системе. Осталось посчитать:
dU=140+65=205 Дж=0.205кДж.
Ответ: dU=0.205кДж
2. Определите калорический коэффициент кислорода при окислении глюкозы, если из экспериментов с калориметрической бомбой известно, что при окислении 1 г глюкозы выделяется 15,7 кДж теплоты.
Задача 3. Сколько полезной работы может быть получено при сжигании 12* молекул глюкозы, если предположить, что тело человека работает как тепловая машина с КПД 50%?
Дано: V = 12* / 6,022* = 2 моль n=50%=0.5 КПД
Найти- А (полезную)
Решение: Теплота сгорание глюкозы Q=2800 кДж/моль. согласно справочнику
КПД (n) = A \ Q *100%
Na=Число Авогадро 6,022*
Q- Количество теплоты полученное рабочим телом от нагревателя
А - полезная работа, совершаемая рабочим телом за цикл
Тогда A=nQV=0,5*2800*2=2800 кДж.
Ответ: 2800 кДж.
4. Спортсмен, пробегая дистанцию, выделяет за 1 мин 90 л воздуха, в котором содержится
12% кислорода и 8% углекислого газа. Каков расход энергии спортсмена за 5 мин
дистанции?
Дано: t1=1час, V=90л, VO2=12%, VCO2=8%, t2=5 мин
Найти: E-?
Решение: В 100мл 21% O2 и 0,003 CO2
Расход O2 на 100мл VO2= 21-12=9%=9мл O2
Расход CO2 на 100мл VCO2=8%=8мл CO2
ДК-дыхательный коэффициент ДК= VCO2/ VO2=8/9=0,88
КК-калорический коэффициент ДК=0,88=КК=20,515 кДЖ
В 100мл – 9 мл В 90000мл- Хмл
Х=90000 х 9/100= 8100мл
За 1 минуту 1000 мл – 20,515кДЖ
8100мл- Х
Х= 20,515 х 8100/1000=166кДЖ
За 5 минут Е=166кДЖ х 5= 830кДЖ
Ответ: Е= 830 кДЖ
5. Удельная электрическая емкость мембраны аксона, измеренная внутриклеточным микроэлектродом, оказалась равной 0,5 мкФ/см^2. По формуле плоского конденсатора оценить толщину гидрофобного слоя мембраны с диэлектрической проницаемостью равной 2.
Дано: C=0,5 мкФ/см^2 E=2
Найти: h-?
Решение: C=Eo*E*S/h-выражение для емкости плоского конденсатора, где С-емкость
Е-относительная диэлектрическая проницаемость
Ео=8,85*10^-12 Ф/м-диэлектрическая постоянная
S-площадь обкладки конденсатора (мембраны аксона)
h-толщина гидрофобного слоя мембраны
Cуд.=C/S=0,5*10^-6/(10^-2 м)^2=0,5*10^-2 Ф/м^2
Е=Ео/Е>1
выражаем h:
h=EoES/C=EoE/Cуд.= 2*8,85*10^-12/0,5*10^-2=35,4*10^-10=3,5 Нм
Ответ: 3,5 Нм
6. Используя уравнение Эйнштейна Sкв = 2 ; где D - коэффициент латеральной
диффузии, определите, какое расстояние на поверхности мембраны эритроцита проходит
молекула фосфолипида за 1 секунду в результате латеральной диффузии? D принять равным 10-
12 м^2с.Сравните с окружностью эритроцита диаметром 8 мкм.
Дано:  D =   Найти : l За 1 сек. -?
Решение:
Sкв = 2
Sкв=2  = 2
l) (длина окружности)=2ПR=2Пd (п-число пи, d-диаметр
1секунда= (м)
x =3.14*8
решаем пропорцию
x=(3,14*8 ) / (2 )
x=12,28 с Ответ: (м) x=12,28c
7. Микровязкость мембраны эритроцита при температуре 37С равна 6 Пз. Найти величину коэффициента диффузии для ионов кальция. Если радиус негидратированного иона кальция 1,5 нм.
Дано: Т=37С, n=6 Пз, r=1,5 нм, k(постоянная Больцмана)=1, 38х10^-23Дж/К, число пи=3,14
Найти: D=? – величину коэффициента диффузии
Решение:
1.) Т=37С=310К, n(микровязкость)=6 Пз, k(постоянная Больцмана)=1, 38х10^-23Дж/К, r(радиус)=1,5нм, пи(число)=3,14.
3.) Найдем искомое по формуле: = 
Ответ: D=
8. Бислойная липидная мембрана (БЛМ) толщиной 10 нм разделяет камеру на две части. Плотность потока метиленового синего через БЛМ постоянна и равна  причём концентрация его с одной стороны мембраны равна , а с другой  . Чему равен коэффициент проницаемости этого вещества через БЛМ?
Дано: h = 10 нм =  J = 
С0 = М Сi =
Найти: D-?
Решение:
Воспользуемся уравнением Фика:
J = - D где J – плотность потока диффундирующего вещества , D – коэффициент диффузии,  ]
- производная от концентрации диффундирующего вещества по направлению х (проекция градиента концентраций на направление х). C0,Ci-концентрация внутри и снаружи мембраны,
D= = = 3.75 
Ответ: 3.75
9. Концентрация глюкозы в клетке равна  моль/л, а вне клетки  моль/л. Температура 20'С. Найти приращение химического потенциала при транспорте 10 моль глюкозы в клетку и из клетки.
Дано:
[Гл]i=10-8 моль/л [Гл]o=10-9 моль/л T=20о C=293К N=10 моль
Найти: Δµ (в клетку) Δµ (из клетки)
Решение: µ=µ0+RT*lnC
µ-химический потенциал, Дж/моль µо-стандартный химический потенциал, Дж/моль
R=8,3 – газовая константа, (Дж/(моль*К) T(к)-температура С [число молей]-концентрация
В клетку: Δµ=µо-µi=µ0o+RT*lnCo-µ0i + RT*lnCi=RT*ln(Co/Ci)=8,3*293*ln(10-9/10-8)=-2432*2,3lg10=-5594 [Дж/моль]-5,6 [кДж/моль] < 0 (Пассивная диффузия)
Из клетки: Δµ=µi- µо= µ0i+RT*lnCi - µ0o+RT*lnCo=8,3*293*ln(10-9/10-8)=2432*2,3lg10=5594 Дж/моль
5,6 кДж/моль>0 (Только активный транспорт)
10. Найти приращение электрохимического потенциала при транспорте кальция из клетки и в клетку, если концентрация кальция в клетке равна  моль/л, вне клетки  моль/л, при температуре 20С. Величина мембранного потенциала (-60)мВ
Дано: Ci(Ca)= Co(Ca)=
T=20C=293K L(фи)=(-60)мВ
Найти:
u1-? u2-?
Решение: u=R•T•ln•(-Co/Ci) +ZF(Lo+L1)
u- химический потенциал
R=8,3 [Дж/моль•К] газовая постоянная
F= постоянная Фарадея
Z= 2 валентность ионов
Со=внеклеточная концентрация иона
Сi= внутриклеточная концентрация иона
M=Mo+R•T•ln 10-5/10-7 + 2•9,6 •60= 8,3•293• ln 10^2 +2•9,6•60=11186,74+1152=
12338,7 Дж/моль=12,3 КДж/моль.
11. Концентрация ионов натрия в клетке 1 ммоль/л, вне клетки 180 ммоль/л. Разность потенциалов на мембране (- 80 мВ). Можно ли осуществить активный транспорт ионов натрия при помощи натрий-калиевого насоса из клетки на наружную поверхность мембраны, при температуре 37 С, изменение свободной энергии при гидролизе 1 моль АТФ = (- 45) кДж/моль, КПД насоса 50%.
Дано: {Na}i= 1мМ {Na}o=180 мМ t=37
Разность потенциалов  = -80мВ 1М(Атф)= -45 кДж/моль КПД=50%
12. Концентрация глюкозы в плазме крови 3,5 мМ/л, концентрация глюкозы в
эритроците 5 мМ/л. Концентрация ионов Na+ в эритроците 4 мМ/л, а в плазме 140
мМ/л, температура 37С. Можно ли транспортировать молекулу глюкозы в
эритроцит, используя вторичный активный транспорт. Разность потенциалов на
мембране эритроцита (-60) мВ.
13. Какое количество одновалентных ионов нужно переместить на наружную поверхность мембраны из клетки, чтобы сохдать потенциал покоя 120мВ? Площадь поверхности мембраны 10-9 м2, удельная электроёмкость мембраны Суд=10-2 Ф/м2.
Дано: =120мВ; S=10-9м2; Суд=10-2Ф/м2;
Решение:
-потенциал покоя; S-площадь поверхности мембраны; Суд-удельная электроёмкость
1. С=Суд*S=10-2*10-9=10-11Ф - электроёмкость мембраны.
2. Заряд поверхности мембраны находим через ёмкость: q=C* =10-11*0,12=10-12Кл.
3. Число ионов, образующих такой заряд, рано n=q/e=10-12/1,6*10- =6,2*106.
Ответ: n=6,2* ;  моль ионов.
14. Найдите, какой должна быть концентрация ионов калия в клетке, при которой
величина равновесного калиевого потенциала равна (-100) мВ, при температуре 37оС,
[K+]o = 6х10-3 моль/л
Дано:
Найти: Сi - ?
Решение:
 моль/л
15. Определите равновесный мембранный потенциал при отношении концентраций
натрия снаружи и внутри а) 1:1; б) 10:1; в) 100:1, температура Т = 310 К
Дано:
[Na+]o/[Na+]i=1/1
[Na+]o/[Na+]i=10/1
[Na+]o/[Na+]i=100/1
T=37°C
Найти:
Дельта фи
Решение:
(Фи) yi-yo=RT/ZF•ln[Na+]o/[Na+]i
R- 8,3 [дж/моль•К°] газовая константа
T[К°]- температура
Z[1]- валентность иона
F- 9,6•10^4 [кл/моль]
yi-yo- равновесный потенциал [B]
RT/ZF=8,3•310/1•9,6•10^4=268•10^4=268•10^1•10^-3=27[мВ]
а)yi-yo=27ln1/1=0 [мВ]
б)yi-yo=27ln10/1=27•2,3lg10=62 [мВ]
в)yi-yo=27ln100/1=27•2,3lg10^2=124 [мВ]
16. Чему равна напряженность электрического поля на мембране в состоянии покоя,
если концентрация ионов калия внутри клетки 125 ммоль/л, снаружи – 2,5 ммоль/л, а
толщина мембраны 8 нм?
Дано:[К+]i=125 ммоль/л [К+]о=2,5 ммоль/л
h=8 нм=8 м
Найти: Е-?
Решение:
Е= - (Фi-Фо)/h
Фi-Фо=RT/ZF * ln(Co/Ci)
Фi-Фо= ((8,31*310)/(1*96485)) * ln ((2.5*10^-3)/(125*10^-3))=-0,105 Вольт
Е= (0,105/8*10^-9)= 0,013 *10^-9 В/м
*Пояснения*
Е - напряжённость эл.поля
Фi-Фо разность потенциалов
h - толщина мембраны
R- газовая постоянная(8,31дж/моль*К)
Т - температура (310 К)
С- концентрация
17. Определите равновесный мембранный потенциал митохондрий, если при 37 ͦС внутри митохондрий pH=9, а в окружающей среде рН=7.
Дано: T=37°C = 310 K
pH(i) = 9 pH(o)= 7
Найти:
∆(фи)=?
Решение:
Равновесный мембранный потенциал можно рассчитать с помощью формулы Нернста:
1) ∆(фи) = (фи i) - (фи o) = RT/ZF * Ln C(o)/C(i),
где (фи i) - потенциал на внутренней части мембраны, (фи o) - потенциал на внешней части мембраны, R - газовая постоянная, Т-температура, Z- валентность ионов, F - постоянная Фарадея, Со-концентрация ионов снаружи клетки, Сi- концентрация ионов внутри клетки.
Водородный показатель рН определяется как
2) рН=-lg[H^+],
где величина [Н^+] имеет размерность моль/л и по своей сути является концентрацией. Вычислим концентрацию протонов (ядер атомов водорода) по величине рН:
3) C=[H^+]=10^-pH.
Тогда объединение (1) - (3) позволяет записать:
4) ∆(фи) =RT/ZF * ln * 10^-pHo / 10^-pHi ==RT/ZF * ln * 10^pHo / 10^pHi =RT/ZF * ln * 10^(pHi - pHo) = RT/ZF*(pHi - pHo) * ln10
Подставим числа в выражение (4) :
∆(фи) =(8.31 Дж/моль*К * 310 К / 1*96500Кл/моль ) *(9-7) ln10=0,123 Дж/К =123мВ
Ответ: ∆(фи) = 123 мВ
18. Рассчитайте амплитуду потенциала действия нервного волокна при следующих
концентрациях ионов: К+ i = 15510-3моль/л, К+о = 410-3моль/л, Na+i = 12 10-
3моль/л, Na+o = 145 10-3моль/л, температура Т = 310 К.
19. Определите среднюю силу, действующую на барабанную перепонку уха человека !!!! (была 3, которая неправильная)
(площадь S = 66 мм2) для двух случаев: а) порог слышимости; б) порог болевого
ощущения. Частота равна 1кГц.
Дано: S=66мм2; n=1кГц
Найти: F0-?; Fбол-?
Решение:
I=ΔP2/(2p(ро)V) I-интенсивность; P-плотность среды; p(ро)-плотность среды; V-скорость звука
I0=10-12 Вт/м2 - Р0=20*10-5Па
Iб=10 Вт/м2 - Рб=60Па
Lр=20lg P/P0 (дБ)
P=F/S
F0=P0S=2*10-5*66*10-6=132*10-11=1,32*10-9Н=1,32мН
Fб=PбS=60*66*10-6=3960=3,96*10-3Н=3,96мН
Ответ: F0=1,32мН; Fб=3,96мН
20. Уровень громкости звука частотой V(ню) = 5000 Гц равен Е = 50 фон. Найдите
интенсивность этого звука.
Дано: V(ню)=5000Гц; Е=50 фон
Найти: I=? (Вт/м2)
Решение: V(ню) – частота, Е – уровень громкости звука, I – интенсивность звука, I0 – порог слышимости, L – уровень интенсивности
Е=10 Lg I/I0 (фон), т.к. V ≠1000 Гц, то используем изофоны
1) L=52 дБ
L=10 Lg I/I0
Lg I/I0 = L/10
I/I0 = 10 L/10
I = I0 *10 L/10
I = 10-12 * 1052/10 = 10-6.8 Вт/М2
Ответ : 10-6.8 Вт/М2
21. Шум на улице, которому соответствует уровень интенсивности звука L1 = 50 дБ,
слышен в комнате так, как шум L2 = 30 дБ. Найдите отношение интенсивности звука на
улице и в комнате.
Дано: L1= 50 дБ = 5 Б, L2= 30 дБ=3Б.
Найти: I1/I2=?
Решение: L1= lg I1/I0 ; L2= = lg I2/I0
L-уровень интенсивности (дБ), I – интенсивность (Вт/м2), I0 – порог слышимости = 10-12 Вт/м2
5 = lg I1/I0 3=lg I2/I0
I1 = I0 * 105 I2 = I0 *103
105/103 = 100
Ответ : 100
22. Отношение интенсивностей двух источников звука равно: I2/I1=4. Чему равна
разность уровней интенсивностей этих звуков?
Дано: I2/I1=4 .
Найти: L2-L1 -?
Решение:
L=10lg I/I0
L-уровень интенсивности (дБ), I – интенсивность (Вт/м2), I0 – порог слышимости = 10-12 Вт/м2
L2-L1=10lg I2/I0 – 10lg I1/I0= 10 (lg I2 –lg I0 – (lg I1 – lg I0))= 10(lg I2 – lg I1)= 10 lg I2/I1= 10 lg 4 ≈6
Ответ: 6 (дБ?)
23. В лабораторном цехе уровень интенсивности шума достигла 80 дБ. С целью
уменьшения шума было решено обить стены этого помещения материалом поглощающим
звук, который уменьшает интенсивность звука в 1000 раз. Какой уровень интенсивности
шума станет после этого в этом помещении?
Дано: L1=80дБ ; 
Найти: L2-?
Решение: определим интенсивность звука
L1=10lg , где J0-условный нулевой уровень интенсивности звука(J0= Вт/м^2)
При изменении интенсивности звука изменение уровня интенсивности будет равно:
Ответ: 50дБ
24. Скорость пульсовой волны в артериях составляет 8 м/с. Чему равен модуль
упругости этих сосудов, если известно, что отношение радиуса просвета к толщине стенки
сосуда равное 6, а плотность сосудистой стенки равна 1,15 г/см3.
Дано: V=8м/с; р(ро)=1,15г/см Найти: I1/I2=?
Решение: L1= lg I1/I0 ; L2= = lg I2/I0
L-уровень интенсивности (дБ), I – интенсивность (Вт/м2), I0 – порог слышимости = 10-12 Вт/м2
5 = lg I1/I0 3=lg I2/I0 I1 = I0 * 105 I2 = I0 *103
105/103 = 100
Ответ : 100
25. Какова должна быть разность давлений Р на концах капилляра радиуса r = 1 мм и
длины L = 10 см, чтобы за время t = 5 с через него можно было пропустить объем V = 1
см3 воды (коэффициент вязкости η1 = 10-3 Па·с) или глицерина (η2 = 0,85 Па·с)?
Дано: r =1мм= 10¯³м, L=1см=0,1м, t=5с, V=1см³=1·10¯⁶м³, ŋ1=10¯³Па·с, ŋ2=0,85Па·с
Найти: ∆Р-?
Решение: Q=∆Р/x
t-время, ŋ-вязкость, x-гидравлич сопротивление, Q- обьем, L-длина, R-радиус
26. Наблюдая под микроскопом эритроциты в капилляре, можно измерить скорость
течения крови: υ1 = 0,5 мм/с. Средняя скорость тока крови в аорте составляет υ2 = 40 см/с.
На основании этих данных определить, во сколько раз суммарная площадь сечений
функционирующих капилляров больше площади сечения аорты.
Условие неразрывности струи было получено для трубки тока переменного сечения
Дано: Vкап=0,5мм/с; Vаорт.средн=40см/c;
Найти: 
Решение:
27. При атеросклерозе, вследствие образования бляшек на стенках сосуда, критическое
значение числа Рейнольдса может снизиться до 1160. Определить скорость, при которой
возможен переход ламинарного течения крови в турбулентное в сосуде диаметром 2,5 мм.
Плотность крови 1050 кг/м3, вязкость крови 5. 10-3Па·с.
Дано: d=2,5мм=2,5·10¯³м, ρ=1050кг/м³, ŋ=5·10¯³Па·с, Re=1160
Найти: Vперехода-?
Решение: ρж-плотность жидкости,Vпер-скорость перехода, D-диаметр сосуда, ŋ-коэф вязкости
  
28. Во сколько раз изображение предмета на сетчатке глаза меньше самого предмета,
находящегося на расстоянии 30 м от наблюдателя? Фокусное расстояние оптической
системы глаза принять равным 1,5 см.
Дано: а=30 м; F=1,5 см
  Решение:
 
 H F
а h
Из рисунка следует ,что изображение будет перевернутым, уменьшенным и действительным.
Составим пропорцию: 
Ответ: Изображение предмета на сетчатке глаза меньше самого предмета в 2000 раз
29. При максимальной аккомодации радиус кривизны передней поверхности
хрусталика изменяется от 10 до 5,5 мм, задней – соответственно от 6 до 5,5 мм. На
сколько, при этом увеличится оптическая сила хрусталика. Показатель преломления
хрусталика 1,424, в окружающей среде 1,336.
Дано: R1=10mm; R11=5,5mm; R2=6mm; R21=5,5mm; nхр=1,424; nср=1,336
Найти:
Решение: при максимально аккомодации изменяется кривизна хрусталика. Он становится более выпуклым(F уменьшается) и его оптическая сила возрастает т.е. D2>D1
Оптическая плотность линзы вычисляется по формуле: D=(n1;2-1)(± )
D-оптическая сила [ ]
R1 и R2- радиусы кривизны ограничивающих сферических поверхностей.
n1;2 = – относительный показатель преломления для вещества лизны отностительно окр.среды. знак + берется для выпуклой поверхности. а- для вогнутой, т.к. хрусталик двояко выпуклая линза, обе кривизны положительного знака
 = D2-D1=(n1;2-1)x = (n1;2-1)x =( 3 6 дптр
Ответ: при максимальной аккомодации оптическая сила хрусталика увеличена примерно на 6 дптр
30. Показатели преломления двух сред равны 1,5263 и 1,1275. Найти предельный угол преломления.
Дано: n1=1.5263 n2=1.1275
Найти:  ?
Решение:
закон преломления света Ф. Снеля 
r-угол преломления, i-угол падения, n1 – показатель преломления 1 среды, n2 - показатель преломления 2 среды
Выразим: 
Ответ: 
31. Оптическая сила линзы составляет 5 дптр. Чему равно фокусное расстояние линзы?
Дано: D=5 дптр. Найти: F -?
Решение:  – оптическая сила 
Ответ: 20cm фокусное растояние линзы
32. Оптическая сила хрусталика для человека с нормальным зрением равна 25 дптр.
Показатель преломления 1,4. Вычислите радиусы кривизны хрусталика, если известно,
что один радиус кривизны в 2 раза больше другого.
Дано: D = 25 дптр N = 1,4 R2= 2R1
Найти: R1 - ? R2 - ?
Решение: Хрусталик можно считать тонкой линзой, поэтому для него будет справедлива формула тонкой линзы  (n-1)(
Где D – оптическая сила хрусталика F – фокусное растояние n – относительный показатель преломления хрусталика, R1 и R2 – радиусы кривизны поверхностей хрусталика.
Используя условие задачи R2=2R1, получаем
R2=2.4*2=4.8мм
33. Чему равен угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если интенсивность естественного света, прошедшего через эти призмы, уменьшилась в 4 раза? Поглощением света пренебречь.
Дано: 
Найти:  -?
Решение:
Закон Маллюса
Iана-интенсивность поляризованного света прошедшего анализатор
Iпад-интенсивность поляризованного света падающего на анализатор
-угол между плоскостями поляризации поляризатора и анализатора
Интенсивность естественного света, прошедшего поляризатор, уменьшается в 2 раза, то есть
Ответ:45
34. Главные плоскости двух призм Николя, поставленных на пути луча, образуют между собой угол 1=60°. Как изменится интенсивность света, прошедшего через эти призмы, если угол между их плоскостями поляризации станет равным 2=300?
Дано: φ1=60°, φ2=30°
Найти: как изменится интенсивность света?
РЕШЕНИЕ: 1) I (прош)=I под cos²φ
2) a = I прош / I под = cosφ1
b = I прош / I под = cosφ2
3) b/a= cos²φ2 / cos²φ1 = cos²20/ cos²60 = ( )
ОТВЕТ: Интенсивность света, прошедшего через призмы, если угол между их плоскостями поляризации станет равным φ2=30° увеличившись в 3 раза.
35. Коэффициент пропускания раствора τ=0,3. Чему равна его оптическая плотность? Если известна оптическая плотность раствора D=0,08, чему равен коэффициент пропускания?
Дано: T=0.3 D=0.08 Найти: D=?
Решение: 1) D= )=0.522
2) 0,08=lg(
T-коэффициент пропускания
D-оптическая плотность
 Ответ: оптическая плотность раствора 0,83
36. Чему равен молярный показатель поглощения вещества, если при прохождении света через раствор с концентрацией 0,5 моль интенсивность света уменьшилась в 10 раз? Длина кюветы 0,3 см.
Дано: С=0,5 моль l=0,3 см Найти: Е-?
Решение: 
Оптическая плотность раствора или вещества это отношение падающего и преходящего света
lg I-интенсивность света проходящего через раствора
 Е – молярный коэф.поглощения
С – Концентрация окрашенного вещества, моль/л
l-длина кюветы
lg10=E
1=E E= =6.7 
Ответ: Молярный показатель поглощения вещества Е=6.7
37. Найдите границу тормозного рентгеновского излучения (частоту и длину волны) для напряжений и1=2 кВ и и2=20 кВ. Во сколько раз энергия фотонов этих излучений больше энергии фотона, с длиной волны λ =760 нм.
Эксперимент показывает, что приложенное к регненовской трубке напряжение U, связано с длинной волны λ
λ где λ – в ангстремах, U – в вольтах.
Частоты для этих длин волн:
 
C – скорость света.
Теперь сравним энергии фотонов с длинами волн 
Энергия фотона  h- постоянная планка, ν – частота
 
 
 = 0,06195 нм
 =1226,8 
Ответ: длины волн  Å  Å,
 
 1,23  1,23
38. Найдите поток рентгеновского излучения при разности потенциалов на
рентгеновской трубке 15 кВ и силе тока 3 мА. Анод изготовлен из вольфрама. Скольким
фотонам в секунду соответствует этот поток, если допустить, что излучается
электромагнитная волна, длина которой равна 1/2 от длины волны, соответствующей
границе спектра тормозного рентгеновского излучения.
Поток Ф излучения от ренгеновской трубки починяется соотношению:
 где, k= ,I-сила тока,U-напряжение между электродами, Z – порядковый номер элемента анода. Количество N фотонов, которым соответствует длина , при частоте ν
N=Ф/hν , где h – постоянная планка. Связь частоты с длиной волны имеет вид
ν=с/λ , где с – скорость света
N = Фλ/hc => 
 => 
Ответ: поток  Дж, число фотонов 
39. Мощность экспозиционной дозы γ-излучения на расстоянии R = 1 м от точечного источника составляет р=2,15*10-7 Кл/кг. Определите минимальное расстояние от источника, на котором можно ежедневно работать по 6 ч без защиты. Предельно допустимой эквивалентной доз при профессиональном облучении считать 5*10-2 Дж/кг в течение года. Поглощение γ -излучения воздухом не учитывать.
I – интенсивность электромагнитных волн
А – активность элемента Е – энергия порции излучения R – радиус сферы
Далее можно посчитать величину заряда в слое толщиной 1 см
 .  =>
Следовательно, мощность экспозиционной дозы 
Тогда 
Величина  за год определяется значением эквивалентной дозы
 , переведем зиверты в греи 
Тут К=1, так как в условии задачи сказано об источнике  -излучения, далее нужно перевести величина в дозу экспозиционную ( . Если мощность дозы выражена в радах/год, то в случае мягких тканей её значение числено будет равно ренгенам/год. Так как на данный момент размерность Грей, нужно умножить 
 Где f = 1
Возьмем р=2,15* Кл/кг. За секунду, Так как 1кл/кг = 3876 Р, поэтому за 1 год
Ответ: нужно удалиться от источника -излучения на расстояние около 36 метров чтобы безопасно работать по 6 часов в день без использования защитного костюма
40. Какова активность препарата, если в течение 10 мин распадается 10 000 ядер этого вещества?
По определению активностью препарата называется число распавшихся ядер за единицу времени (секунду, минуту, час). Если препарат имеет период полураспада больше суток, то можно считать, что количество распадов за единицу времени остается постоянным, при недолгом наблюдении за препаратом. Тогда искомая активность А будет равна
 Где ∆N – число распавшихся атомов за время ∆t
Ответ: активность препарата А = 16,7 Бк.
41. Работа выхода электрона из лития А = 2,5 эВ. Будет ли фотоэффект при освещении
лития монохроматическим светом с длиной волны  = 50 нм?
Дано:  h = 6,6* С = 3* м/c
Найти: Будет ли фотоэффект?
Решение:  h h
Ответ: λ< Да, будет |
Скачать 395.61 Kb.