Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике / Ответы / Ответы / Ответы
.doc
2
0.1.
0,05 мм/с.
20.2.
3,7 мкм/с.
20.3. 0,1 мм/с.
20.4.
0,05 В/м.
20.5.
1,27·10-19 с-1.
20.6.
0,1 В/м.
20.7.
568 пВ/м.
20.8.
71 мкВ.
20.9.
1,14 мкКл.
20.10.
71 км.
20.11.
1,4·1014.
20.12.
39 мэВ.
20.13.
10 кВт/м.
20.14.
90°С.
20.15.
4,4·10-5 В/К.
20.16.
65,4.
20.17.
3. 20.18.
0,83 г.
20.19.
54 мкм.
20.20.
6,6 мг
20.21.
Z =
= Q/(vF)=2
(F – постоянная
Фарадея).
20.22.
v =
It(FZ) =
3,12 ммоль;
N = NAv =
1,87·10-21.
20.23.
9,3·1017.
20.24.
13,6 В.
20.25.
2,3·106 м/с.
20.26.
210 кК.
20.27.
0,8 мс.
20.28.
0,5 нСм.
20.29.
1,52·1O14м-3.
20.30.
5·107 1/(см3с).
20.31.
1,6·10-9 А.
20.32.
2·109 см-з с-1.
2
1.1.
0,1 Тл. 21.2.
7,96 кА/м. 21.3.
39,8 кА/м. 21.4.
126 мкТл. 21.5.
51. 21.6.
15,4 А/м. 21.7.
B =
2Βr2/(μ0R2) =
21,5 А.
21.8.
I = 2BR/(μ0sin3β) =
305 А.
21.9.
B = 
=
606 мкТл.
21.10.
8 кА/м. 21.11.
1 м.
21.12.
Δl =
68,4 см;
границы
участка
отстоят от концов катушки на
15,8 см.
21.13.
349 мкТл;
251 мкТл.
21.14. 200 мкТл.
21.15.
132 А/м. 21.16.
200 А/м. 21.17.
В = 
= 21,2 мкТл.
21.18.
В = 
=
87,2 мкТл.
21.19.
В = 
= 400 мкТл.
21.20.
50 мкТл (см. задачу 21.20.).
21.21.
40 мкТл. 21.22.
B = 
= 357 мкТл.
21.23.
B1 = 
=
482 мкТл;
B2 = 
=
82,8 мкТл.
21.24.
В1 = 
= 346 мкТл;
B2 = μ0I/(2πa
) =
116 мкТл.
21.25.
B = 9μ0I/(2πa) =
= 24θ мкТл.
21.26.
= 282 мкТл. 21.27.
В =
2μ0I
= 200 мкТл.
21.28.
B =
= 
μ0I/(πa) =
173 мкТл. 21.29.
275 А/м; 250 А/м. 21.30.
8
/π2 =
1,15.
21.31.
а) B = μ0I/(4R) =
157 мкТл;
б)
B = 
=
257 мкТл;
в) В = 
=
= 286 мкТл;
г) B =
=
214 мкТл;
д)
В =
= 
= 414 мкТл;
е) B = 
=
=182 мкТл
21.32.
а)
B
= 3μ0I/(8R) = 236 мкТл;!
б) B = μ0I/(8R) = 78,5 мкТл;
в) Β = μ0I/(3R) =
209 мкТл;
г) B = 
=
306 мкТл;
д) B =
=
271 мкТл;
е) B = 
=
= 298 мкТл.
21.33.
1,1 мА; 10 МА/м. · 21.34.
16. мТ. 21.35.
1 Мм/с.
22.1.
1 кН/м.
22.2.
π/6 рад.
22.3.
F = μ0l2/(4π) =
= 0,1 Η. 22.4.
F = IBR
=
0,156 Η.
22.5.
0,4 Η.
22.6.
0,125 Н/м.
22.7.
200 Н.
22.8.
7 А.
22.9.
F1 = F2 = μ0I2/(2πa) =
20 мΗ;
F3 = 
μ0I2/(2πa) =
= 34,6 мН. 22.10.
F = μ0I2r/d = 12,6 мН.
22.11.
F =
= 2μ0I2a/(πd) =
8 мН.
22.12.
78,6 мА·м2
22.13.
10 Ам2.
22.14.
25,5 А.
22.15.
l = 
=
= 37 А;
R = 
=
9,27 см.
22.16.
рm =
= 2πd2B/μ0 =
50 мА·м2.
22.17.
9,4·10-24 А·м2;
9,4
10‑25 Н·м.
22.18.
=
87,9 ГКл/кг. 22.19.
1) рm = Ql2ω/24 =
4 нА·м2;
2) pm/L = Q/2m =
10 мкКл/кг.
22.20.
1) рm = πqnR2 =
3,14 нА·м2;
2)
500 нКл/кг.
22.21.
рт =
1/2πqnR2 =
1,57 нА·м2;
500 нКл/кг.
22.22.
1) 62,8 нА·м2;
2)
2 мкКл/кг. 22.23.
1) 1 нА·м2;
2)
1.5 нКл/кг. 22.24.
1) pm = 1/5qR2ω =
4 нА·м2;
2)
10 нКл/кг. 22.25.
М = μ0π/HR2cos =
39,5 мкН/м.
22.26.
M = 1/4πВгId2 =
6,28 мкН·м
(Вг – горизонтальная
составляющая индукции магнитного поля
Земли).
22.27.
1) 12 мкН/м; 2) 120 мкА·м2.
22.28.
рт =
= 12 А·м2;
M =
0,1 Н·м.
22.29.
С = NISBcosα/α =
= 332 пН·м/рад.
22.30.
Τ = 2π
=
l,05c.
22.31.
В = 2m/(IT2) =
6,65 мТл.
22.32.
Μ =
μ0p2m/(2πd3) =
160 пН·м.
22.33.
3μ0Ipmd/(2R3) =
5,89 мН.
22.34.
F = μ0Ipm/(2πa2) =
2 мкН.
22.35.
= 
=
0,5 Тл/м.
22.36.
I = 2rBгtg/μ0 =
l,01 A
(Вг – горизонтальная
составляющая
индукции магнитного поля Земли). 22.37.
8. 22.38.
55 мА. 22.39.
рт =
= 2πr3Вгtg/μ0 =
1.32 А·м2.
22.40.
26,5.
22.41.
33,5.
23.1.
64 фН.
23.2.
1,38 м.
23.3.
0,61 Мм/с. 23.4.
2,4·10-22 кг·м/с.
23.5.
L = B|e|R2 =
3,2·10-25 кг·ма/с.
23.6.
T = В2r2l2/(2m) =
0,563 фДж =
3,52 кэВ
(m – масса
электрона). 23.7.
R1/R2 = 
23.8.
T/T = 1–(R2/R1)2 =
0,75. 23.9.12 мм.
23.10.
Q/m =
= e/m = /(RB) =
96,3 МКл/кг;
протон
и антипротон. 23.11.
175 ГКл/кг; 26,5 Мм/с. 23.12.
2T/R =
0,32 пН.
23.13.
F = B2e2r/m =
l,4 пН.
23.14.
8,05 фН;
1,13 см;
23.15.
l = r = 
=
14,5 см (г – радиус
окружности, по дуге которой электрон
двигался
в поле). 23.16.
2,84 нс.
23.17.
п = В|е|/(2πm) =
562 МГц
(масса электрона).
23.18.
I = Be2/(2πm) =
448 пА.
23.19.
pm =
Be2R2/(2m) =
7,04 пА·м2·(m – масса
электрона).
23.20.m2 = (R2/R1)m1 =
27 а.е.м.
23.21.
4. 23.22.
=
=
1,04 Гм/с
(m – масса
электрона). 23.23.
3,97 нc;
25 Мм/с.
23.24.
Т =
= (4π2R2 + h2)В2е2/(8π2m) =
580 фДж
(m – масса
протона).
23.25.
1,96 мм;
7,1 мм;
14,2 мм.
23.26.
=
= 2|е|UN =
4,8 МэВ;
Δm/m0 = Δmc2/(m0c2) = /E0 =
= 0,5 %',
= 
=
30 Мм/с.
Указание.
Учесть,
что за один оборот протон дважды пройдет
между дуантами циклотрона.
23.27.
= QBR/m =
41 Мм/с;
T =
QBR/2 =
34,9 МэВ
(m – масса
α-частицы;
Q – ее
заряд). 23.28.
v = |е|В/(2πm) =
7,7 МГц.
23.29.
B =
πmv|e| =
1,3 Тл.
23.30.
N = T/(2|е|U) =
167;
(см.
задачу 23.26.).
23.31.
1) 13,7 см;
2) 22,8 см.
23.32.
0,28 МэВ.
23.33.
300 МэВ.
23.34.
4,2 Тл.
23.35.
τ =
=
7,02
нc.
23.36.
Е/В = 1 Мм/с.
23.37.
= Е/В =
1,6 Мм/с;
= ± 
= ± 6,4 км/с.
23.38.
E = 
=
19,6 кВ/м.
23.39.
t =
= BR/E = 10 мкс.
23.40.
1)
a = |е|Е/т =
20,1 Гм/с2;
2) а = 
=
37,5 Гм/с2.
24.1.
a)
=
0; б)
=μ0NI/l =25,2 мТл·м.
24.2.
= 
=
6.28 мкТл·м.
24.3.
=
= πr2jsin =
78,6 A. 24.4.
Вmах = 
=
= 20°мТл;
Вmin = 
=
10°мТл.
24.5.
Ф =
= μ0nIS =
25,2 мкВб.
24.6.
50 мкВб.
24.7.
5 мкВб.
24.8.
Ψ = μ0l(N2/l)S =
80,5 мВб·виток.
24.9.
Ф =
= 
=
1,62 мкВб.
24.10.
3,81. 24.11.
= 
=
0,617%. 24.12.
Ф =
= 
=
139 мкВб.
24.13.
1,29 Тл;
1,03·103.
24.14.
1) 1 Тл;
2,5·103,
2) 1,4 Тл; 700. 24.15.
0,53 мВб. 24.16.
840 А.
24.17.
15. 24.18.
В 2 раза. 24.19.
7,1 кА. 24.20.
В 2,4 раза. 24.21.
5 А. 24.22.
2,25 мм. 24.23.
5,8 кА. 24.24. 1,8 мм.
2
5.1.
80 мкДж.
25.2.
3 мДж.
25.3.
6,84 мДж.
25.4.
А = IBR2(1 – π/4) =·67,5 мДж.
25.5(2).
А =
= IBa(1 – cosθ) =
0,6 Дж. 25.6.
<i> =ΔΦ/Δt =
20 В
25.7.
0,3 Тл.
25.8.
F = B2l2/R =
1 Η.
25.9.
10 Вт.
25.10.
1) 0,3 В;
2) 3 Η;
3)
10 А;
4) 3 Вт;
5) 2 Вт;
5) 5 Вт.
25.11.
U = nl2B =
201 мВ.
25.12.
<i> =
= 4nBS =
0,16 В.
25.13.
max = 2nNBS =
132 В.
25.14.
Pmax = (2πnBNS)2/(B1 + B2) =
79 Βт.
25.15.
600 мин-1.
25.16.
i = ωBNScos =
1 В.
25.17.
Q = 
=
= 10 мКл.
25.18.
3,14 мкКл.
25.19.
0,3 мВб.
25.20.
1,5 Тл.
25.21.
Q = ΔΦ/R;
1)
Q = BS(1 – cos1) =
= 6,7 мКл; 2) Q = BS(cos1 – cos2)/R =
18 мКл;
3)
Q = BS(cos2 – cos3)/R =
25 мКл.
25.22.
Q =
= mS/16D =
41,4 мКл
(D – плотность
меди). 25.23.
Q = μ0Ir2/(2aR) =
62,8 мкКл.
25.24.
I =
=
1 кА.
25.25.
0,15 В. 25.26.
1 мВ. 25.27.
4 В. 25.28.
Q = LI/(R1
+ R.,) =
= 1,33 мКл.
25.29.
6,28 Гн.
25.30.
8 витков
на 1 см. 25.31.
103.
25.32.
90.
25.33.
L = 
=
= 2,4 мГн.
25.34.
80 мкВб.
25.35.
0,1 Вб.
25.36. 3 мкВб;
3 мВб.
25.37.
3 мГн.
25.38.
<i> =
= NBS/t =
3 кВ.
25.39.
L2/L1 = μ2/μ1 =
1/5,8.
Уменьшится в 5,8
раза.
25.40.
20 мГн.
25.41.
118 мВ.
25.42.
6,75 А.
25.43.
0,23 с. 25.44.
0,69 с. 25.45.
0,23 с.
25.46.
1)
0,4 А; 2) 7,6 А; 3) 0,4 А. 25.47.
1) 1,2·106 об;
2) 1,51 Мм; 3) 5,03 мс. 25.48.
1)
12 В/м; 2) 1,92 аН. 25.49.
40 Тл/с.
2
6.1.
10 Дж. 26.2.
1,4 А.
26.3.
50 мДж. 26.4.
0,15 Дж. 26.5.
W = DSIB/(2d) =
324 мДж.
26.6.
2·103.
26.7.
25 Дж/.м3.
26.8.
=
6,4.
Увеличилась
в 6,4 раза.
26.9.
800 Дж/м3.
26.10.
Увеличилась
в 10,5
раза.
26.11.
В 1,6·103
раза.
26.12.
1,1 кДж/м3.
26.13.
161 Дж/м3.
26.14.
I =
(1/n)
=
1,26 А.
26.15.
T = D
=
= 33,2 нc.
26.16.
T = 2πΝ
=
5,57 мкс.
26.17.
λ =
(2,38·103 ± 23,8) м.
26.18.
Imaх =
1 А.
26.19.
Umax = Imax
=
317 В.
26.20.
628 нc.
26.21.
= 5,05 кГц.
26.22.
51 пФ.
26.23.
126 м.
26.24.
= 1,4.
26.25.
26.
2
7.1.
556 кА/м. 27.2.
12,1 А/м; 1,66 мА·м2/кг;
91 мкА·м3/моль.
27.3.
– 7,3·10-5.
27.4.
10-5;
10-10°м3/моль.
27.5.
7,8·10-9 м3/кг.
2,1·10-10 м3/моль.
27.6.4/3πχB0R3/μ0 =
250 мкА·м2.
27.7.
9,8 А/м;
1,26 Тл.
27.8.
4,4·106 с-1.
27.9.
1,31·10-29 А·м2.
27.10.
3,34μβ.
27.11.
2,24μβ.
27.12.
15.9 мА/м; 695 А/м. 27.13.
В ≤ 54 Тл.
27.14.
а ≤ 0,387.
27.15.
0,78 К. 27.16.
1) В 1,0022 раза;
2)
В 1,91 раза. 27.17.
0,75 Тл. 27.18.
991 кА/м. 27.19.
101. 27.20.
2,36μΒ.
27.21.
3,13 МА/м.
28.1. 3,5 мм. 28.3. 40 см. 28.4. 60 см. 28.6. 6 м. 28.7. – 20 см; 3 см. 28.9. 1,1 см. 28.10. 15.4 мм. 28.11. 10,3 см. 28.14. 1,53. 28.15. 1,63. 28.16. 35˚30'. 28.17. 53˚38'. 28.18. 1,41. 28.19. 1˚12'. 28.24. 15 см. 28.25. 48 см. 28.26. 2,08 мм/с. 28.27. 10 см. 28.28. 7,5 см. 28.30. 12,5 см. 28.31. – 1,32 дптр. 28.32. 3,84 см. 28.33. 26 см. 28.34. – 0,75 дптр. 28.35. 1) 39 см; 2) – 80 см. 28.36. 1,4. 28.37. 1,6. 28.39. 8,1 см. 28.40. 24 дптр. 28.41. 8 см. 28.42. 4 дптр. 28.43. 20 см. 28.44. 2,5. 28.45. 7. 28.46. 80. 28.47. 12. 28.48. 1) К объективу на 1 мм; 2) от объектива на 9 мм. 28.49. 30,3 см. 28.50. 100. 28.51. 250, 10,5 мм. 28.52. 2 см.
2
9.1.
0,08 кдм.
29.2.
1 Вт/кд;
12,1 лм/Вт.
29.3.
ω =
= 0,633 ср;
2υ = 52˚.
29.4.
51 мкА.
29.5.
180 лк.
29.6.
12 с.
29.7.
3,2 лк;
2,4 лк.
29.8.
18,3 м.
29.9.
60˚.
29.10.
1) 278 лк;
2)
60 лк;
3)
251 лм;
4)
125 лк.
29.11.
0,707 м.
Указание.
По
правилам дифференциального исчисления
найти максимум функции
E(h) =
Ih/(h2 + r2)3/2.
·
29.12.
2 ккд/м3.
29.13.
9,4 кд;
157 кд.
29.14.
2 клм;
8 клк;
2,5 ккд/м2.
29.15.
В = 
=
= 1,5 Гкд/м2.
29.16.
400 кд/м3.
29.17.
По диагонали куба; Imax = 
Ва2 =
350 кд.
29.18.
1) 63 кд;
2)
30 кд.
29.19.
E =I0h2/(h2 + r2)2 =
1 лк.
29.20.
3 м.
Указание.
По
правилам дифференциального
исчисления найти максимум функции Ε
(h) = I0h2/(h2 + r2)2.
29.21.
97 лк; 73 лк; 23 кд/м2.
29.22.
1,6 м. 29.23.
0,98.
3
0.1.
2·103;
3·103.
30.2.
4 мм. 30.3.
1,33 мм. 30.4.
Увеличится; 1) на 0,50 мм;
2) на 0,548 мм. 30.5.
φ =
=
30 мрад =
1,72˚.
Указание.
При
решении задачи угол поворота пластины
считать малым. 30.6.
1,73 см. 30.7.
0,6π. 30.8.
1) 0,6 и 0,45 мкм; 2) 0,72; 0,51 и 0,4 мкм.
30.9.
2 м. 30.10.
500 мм. 30.11.
l = db/λ =
2,5 м.
30.12.
3,6 мм.
30.13.
Темнота; геометрическая
разность хода лучей Δгеом = λ =
0,6 мкм.
Оптическая разность хода Δ =Δгеом + λ/2.
30.14.
Δl =
= 2(Δd/λ)b =
1 м;
отодвинуть от источника на 1 м.
30.15.
1) 4,8 мкм;
2)
4,8 мкм;
3)
5,1 мкм;
4)
5,1 мкм;
в первых двух случаях усиление,
в последних двух – ослабление.
30.16.
0,1 мкм.
30.17.
0,25 мкм;
0,125 мкм.
30.18.
541 им.
30.19.
b = λ/(2nθ) =
3,15 мм.
30.20.
10,3".
30.21.
10 мкм.
30.22.
3,1 мм;
5,2 мм.
30.23.
N = 2nθ/λ =
8,55 см-1.
30.24.
0,39 мм.
30.25.
0,15 мкм.
30.26.
1,25 дптр.
30.27.
490 нм.
30.28. 880 мм.
30.29.
1,4.
30.30.
n = (k + 1)k=
1,33.
30.31.
rk = 
=
1,73 мм.
30.32.
rk =
= 
=
0,704 мм.
30.33.
d = mλ/(n – 1) =
= 72 мкм.
30.34.
1,00014.
30.35.
n2 = n1 + mλ/l=
= 1,000607.
30.36.
27,3 мкм.
30.37.
n = 1 + kλ/(2l)=
= 1,000282.
30.38.
Δn = Δmλ/(2l) =
0,000124.
3
1.2.
1,58 мм.
31.3.
3,69 мм.
31.4.
8 зон; темное пятно.
31.5.
1)
50 м;
2) 25 м.
31.6.
1) b = r2/(nλ),
n =
1, 3,
5, ...;
2) b = r2/(nλ),
п =
2, 4, 6, ...
31.7.
b1 =
1,4 м;
b2 =
0,7 м;
b3 =
0,47 м.
31.8.
b = ar2/(akλ – г2) =
2 м.
31.9.
.Уменьшится
в 4 раза.
31.10.
2˚45'.
31.11.
143. 31.12.
1) Первый дифракционный
минимум;
2)
дифракционный максимум, соответствующий
А =
2.
31.13.
103. 31.14.
580 нм.
31.15.
12˚17'.
31.16.
8.
31.17.
8; 74˚.
31.18.
0,6 мкм.
31.19.
66 см.
31.20.
φ =
= arsin(sinα + mλ/d) =
38,3˚.
31.21.
3.
31.22.
R =
= λ/Δλ = 290;
N = R/k.
31.23.
l = λd/(kδλ) =
10 мм.
31.24.
R = Dφl =
2,91·104.
31.25.
Dφ = (tgφ)/λ =
= 9,62·105 рад/м
= 3,31...1/нм.
31.26.
1 мм/нм.
31.27.
103
штрихов/мм.
31.28.
f = Diλcos3φ/sinφ =
21,1 см.
31.29.
0,28 нм.
31.30.
31 пм.
31.31.
506 пм.
31.32.
1,6".
31.33.
6 см.
3
2.1.
36°.
32.2.
37°.
32.3.
61˚12'.
32.4.
194 Мм/с.
32.5.
55˚45'.
32.6.
32˚.
32.7.
1,52.
32.8.
106˚.
32.9.
156˚.
32.10.
100˚.
32.11.
45˚.
32.12.
В 2 раза.
32.13.
В 3,3 раза.
32.14.
23,6 ккд/м2.
32.15.
0,33.
32.16.
В 3 раза.
32.17.
В 1,23
раза.
32.18.
0,348.
32.19.
3,4 мм.
32.20.
169 град·см3/(дм·г).
32.21.
0,21 г/см3.
32.22.
0,4 г/см3.
3
3.1.
υ =
0,141 c.
33.2.
ω = 
=
3,2 мкрад/с.
33.3.
Воспринимаемая частота
меньше ν0
на
10 кГц. 33.4.
1,1 Мм/с.
33.5.
=
1,8·10-5.
33.6.
1) 2,3·10-6;
2)
4,3·10-4.
33.7.
1) 1000067 Гц;
2)
999933 Гц;
3)
1000013 Гц;
4)
999987 Гц.
33.8.
Δλ =
26,8 пм.
33.9.
λ = 
=
= 
=
750 нм;
λ = λ0(1 + 2υ/c) =
600,03 км.
33.10.
υ = ½(Δv/v0)с =
1 км/с.
33.11.
υ = 
=
5·104 км/с.
33.12.
υ = 0,6 с. 33.13.
υ = 
=
= 0,549 с. 33.14.
Частота изменяется от v1 =
4,57 ГГц
до
v2 =
2,46 ГГц.
33.15.
1,88 м/с.
33.16.
υ =
0,591 с.
33.17.
Umin = 
=
175 кВ.
33.18.
29,5 МэВ.
33.19.
30˚.
33.20.
1,41.
33.21.
1,45 <
< n < 1,72.
3
4.1.
648 К.
34.2.
1 кК. 34.3.
5,65 кДж. 34.4.
56,7 ГВт. 34.5.
4%.
34.6.
В 1,19 раза. 34.7.
64,7 МВт/м2;
5,8 кК. 34.8.
396 К. 34.9.
Re = aTσT4 =
= 5,88 кВт/м2;
W = ReST =1,76 кДж.
34.10.
0,953.
34.11.
η = 1 – σΤ4S/p =
0,71.
34.12.
aт = R/(σT4) =
= 0,26.
34.13.
Т = 
=
866 К.
34.14.
10,6 мкм. 34.15.
547 нм. 34.16.
3,8 кК; 7,6 кК.
34.17.
4,98 кК. 34.18.
Увеличились в 81 и в 243 раза. 34.19.
3,62 кК; 7,24 кК. 34.20.
95,8 мВт. 34.21.
1,45 мкм.
34.22.
1) 30 МВт/(м2∙мм);
2) 600 Вт/м2.
3
5.1.
2,49 эВ. 35.2.
Не будет, так как энергия фотона (4,1 эВ)
меньше работы
выхода (4,7 эВ). 35.3.
0,8. 35.4.
2,3 эВ. 35.5.
4 эВ. 35.6.
760 км/с.
35.7.
4,36 нм.
35.8.
Электрон релятивистский; β = 0,83;
υ =
= βс =
249 Мм/с.
35.9.
291 Мм/с. 35.10.
1,59 МэВ.
36.1. 4,6 мкПа. 36.2. 1,5 кВт/м3. 36.3. 0,1 нН. 36.4. 10-7 кг∙м/с. 36.5. 11,2 мН. 36.6. 3,27 эВ; 5,8 10-36 кг; 1,74∙10-27 кг∙м/с. 36.7. 1,24 пм;·1,8∙10-30 кг; 5,3∙10-22 кг∙м/с; mф 2me. 36.8. 73 пм. 36.9. 1) 2,42 пм; 2) 1,32 фм. 36.10. 9∙1015. 36.11. 3,77∙1018. 33.12. 1012 м-3.
37.1. 57 пм. 37.2. 1) 4,84 пм; 2) 2,64 фм. 37.3. 120˚ или 240˚ 37.4. 0,224 МэB; 0,176 МэВ. 37.5. 3,6 10‑22 кг∙м/с. Решение. Кинетическая энергия электрона отдачи Т = 2/3Е0; электрон релятивистский. Из соотношения E2 = E20 + (рс)3 находим р = 4E0/(3с). 37.6. 0,5. 37.7. 60˚40' или 299˚20'. 37.8. 0,37 МэВ. 37.9. 70%. 37.10. 0,511 МэВ; 2,7∙10-23 кг∙м/с. 37.11. 1) w1 = 0,67; w2 =33; 2) w1 = w2 = 0,5; 3) w1 = 0,33; w1 = 0,67.
38.1.
rп = 
;
r2 =
212 пм;
r3 =
477 пм.
38.2.
= 
=
1,09 Мм/с.
38.3.
f = /(2r) =
= me4/(32320h3n3) =
8,19∙1014с-1.
38.4.
– 27,2 эВ;
13,6 эВ; – 13,6 эВ.
38.5.
434 нм.
38.6.
1,87 м∙км;
820 нм. 38.7.
12,1 эВ. 38.8.
10,2 эВ;
13,6 эВ.
38.9.
Серия Лаймана: 121,6 нм; 102,6 нм; серия
Бальмера:
656,3 нм. 38.10.
1 Мм/с. 38.11.
30,3 нм; 13,5 нм. 33.12.
Гелий: 8,64 аДж =
54 эВ; 54 В;
литий:
19,5 аДж = 122 эВ; 122 В.
38.13.
8,2∙1014 c-1;
2,4∙1014 с-1,
4,6∙1014 Гц.
38.14.
212 пм.
38.15.
10,2 В.
3
9.1.
21 Мм/с. 39.2.
41 пм.
39.3.
304 пм.
39.4.
Ниобий (Z =
41).
39.5.
5,5 кВ.
39.6.
5,9 кэВ.
39.7.
0,14 пм.
39.8.
1,21 мм.
39.9.
20,5 нм;
60,5 кВ.
39.10.
8,00 кВ.
4
0.1.
19,9∙10-27 кг;
1,66∙10-27 кг.
40.2.
Массовое число – число
нуклонов в
ядре, поэтому оно всегда целое.
Относительная масса ядра определяется
отношением
массы ядра к 1/12
массы изотопа углерода 12С.
Это число целым
быть не может.
40.3.
35,439.
40.4.
0,186;
0,814.
40.5.
2,16∙10-4.
40.6.
7,01436 а.е.м.
40.7.
1) 3, 2, 1;
2) 10, 5, 5; 3)
23,
11, 12;
4) 54, 26, 28;
5)
104, 47, 57;
6) 238, 92, 146. 40.8.
11H – протон;
21Н – дейтон;
31Н – тритон.
40.9.
Два; 31Н
и 32Не.
40.10.
31Н;
42Не.
40.11.
31H;
73Li;
157N.
40.12.
1) 5,6 фм;
2)
8,4 фм;
3) 11,2 фм;
·4) 14 фм;
5)
16,8 фм.
40.13.
η = 3/(4πr03) =
8,7·1047
нуклонов/м3.
40.14.
3∙10-17.
40.15.
<p> = 3m1/(4πr03) ≈ 1,4∙1017 кг/м3.
Указание.. Массу ядра приближенно можно
выразить как произведение
массового числа А
(числа
нуклонов в ядре) на массу m1
одного
нуклона, которую можно принять равной
атомной единице массы (1 а. е. м. =
1,66∙10-27 кг.)
40.16.
ρ = 3е/(8πr0) =
6,96∙1024 Кл/м3
(е—элементарный
заряд).
40.17.
f1 =
5,05∙10-25 Н;
F2 =
735 H; F1/F2 =
= 6,87∙10‑28.
40.18.
Спин нуклона
в единицах ħ
равен 1/2.
40.19.
Спином ядра называется собственный
момент
импульса ядра. Он складывается из спинов
нуклонов и их орбитальных
моментов импульса. Орбитальные моменты
импульса нуклонов всегда целочисленны.
40.20;
Спин ядра может иметь значения 0, 1/2,
1, 3/2
и т. д. 40.21.
1) 0, 1; 2) 1/2,
3/2;
3) 1/2,
3/2;
4) О, 1, 2. 40.22. 1) 0, 2) ι/2,
3/2
п т. д.; 3)
Vs.
3/2
и т. д.; 4) О, 1, 2. 40.23.
Если принять протон-электронную модель
ядра, то· в состав ядра азота N
должны
входить 14 протонов (они определяют
массу ядра), и 7 электронов (они компенсируют
заряд протонов до 7; 14 – 7 = 7).
Всего в состав ядра должна входить 21
частица. Суммарный спин нечетного
числа частиц всегда будет полуцелочисленпым
(в единицах ħ),
тогда
как ядро азота имеет целочисленный
спин, равный ħ.
Это. и доказывает несостоятельность
протон-электронной модели ядра. 40.24.
1/2ħ.
40.25.
μN = eħ/(2mp)
(тр – масса
протона).
40.26.
μN/μΒ = те/тр=
1/1836.
40.27.
μN
= μZmax =
= gμNI. (g—ядерный
фактор Ланде; μN – ядерный
магнетон, I – спиновое
квантовое число ядра).
40.28.
Сверхтонкое расщепление обусловлено
взаимодействием
магнитных моментов ядра и электронной
оболочки атома. Тонкое
расщепление обусловлено взаимодействием
полного спинового момента импульса
в атоме с полным орбитальным моментом
импульса.
40.41.
A =
222; Z =
86; 22286Rn.
40.42.
A =
17; Z =
8; 178O.
40.43.
6529Сu.
40.44.
Образовалось ядро лития
73Li.
40.45.
147N.
40.46.
73Li.
40.47.
2713Al.
40.48.
6228Ni.
40.49.
23894Pu → 23492U → 23090Th →
22688Ra → 22286Rn → 21884Po → 21482Pb.
40.50.
21684Po;
296 км/с.
4
1.1.
10-6.
41.2.
700 c-1;
13,6
пc-1.
41.3.
15 мин. 41.4.
10-4.
41.5.
0,71; 0,36. 41.6.
В 9 раз. 41.7.
10,5 ч. 41.8.
4 дня. 41.9.
138 сут. 41.10.
1,44 года. 41.11.
63,3%. 41.12.
106
атомов. 41.13.
8. 41.14.
6 ч.
41.15.
На 24%.
41.16.
93 года; 186 лет. 41.17.
0,5 сут. 41.18.
10,5 ТБк. 41.19.
40,7 ТБк/г. 41.20.
145. 41.21.
m2 =
= m1M2T2f(M1T1) =
425 кг
(М1
и
Т1 – молярная
масса и период
полураспада 90Sr;
М2
и
Т2 – то
же, для 238U).
41.22.
6,33 мкг.
41.23.
2,7∙105 лет.
41.24.
W =
= 1n2
=
70,6 кДж
(M
и
T1/2 – молярная
масса
и период полураспада 22Na).
41.25.
A = 4πr2I/ε =
94,4 ГБк.
41.26.
I = 
=
0,6 Вт/м2.