Атомная физика. Строение вещества. 4 Семестр / Zadachi_1 (1)

Решение:

  В середине колебательно-вращательной полосы спектра испускания молекул HCI, где отсутствует "нулевая” линия, запрещенная правилом отбора, интервал между соседними линиями ∆ω = 0,79 · 10¹³ с^-1 Вычислить расстояние между ядрами молекулы HCI.

Решение:

  Найти энергию связи ядра, которое имеет одинаковое число протонов и нейтронов, а радиус, в полтора раза меньший радиуса ядра ²⁷Аl.

Решение:

  Зная постоянную распада λ ядра, определить: а) вероятность того, что оно распадется за промежуток времени от 0 до t; б) его среднее время жизни τ.

Решение:

  Препарат ²³⁸U массы 1,0 г излучает 1,24 · 10⁴ альфа-частиц в секунду. Найти его период полураспада.

Решение:

  В урановой руде отношение числа ядер ²³⁸U к числу ядер ²⁰⁶Рb составляет η = 2,8, Оценить возраст руды, считая, что весь свинец ²⁰⁶Рb является конечным продуктом распада уранового ряда. Период полураспада ²³⁸U равен 4,5 · 10⁹ лет.

Решение:

  Покоившееся ядро ²⁰⁰Ро испустило α-частицу с кинетической энергией К_α = 5,77 МэВ. Найти скорость отдачи дочернего ядра. Какую долю полной энергии, освобождаемой в этом процессе, составляет энергия отдачи дочернего ядра?

Решение:

  Определить энергию реакции ⁷Li + р → 2 ⁴Не, если энергии связи на один нуклон в ядрах ⁷Li и ⁴Не равны 5,60 и 7,06 МэВ.

Решение:

  Остановившийся π^{+ - мезон распался на мюон и нейтрино. Найти кинетическую энергию мюона и энергию нейтрино.}

Решение:

  Найти кинетическую энергию нейтрона, возникшего при распаде остановившегося гиперона^- (гиперона^- → n + π^-).

Решение:

  Водородную мишень облучают π - мезонами. Вычислить пороговые значения кинетической энергии этих мезонов, при которых становятся возможными реакции: a) π^- + р → К⁺ + гиперон^-; б)π⁰ → К⁺ + Λ⁰.

Решение:

  Какие из нижеследующих процессов запрещены законом сохранения лептонного заряда: 1) π^- → р + е~ + ν; 2) π⁺ → μ⁺ + е^- + е⁺; 3) π^- → μ^- + ν; 4) p + e^- → n + ν; 5) μ⁺ → e⁺ + ν + ν~; 6) К^- → μ^- + ν~?

Решение:

  Протоны с кинетической энергией К налетают на неподвижную водородную мишень. Найти пороговые значения для следующих реакций: а) р + р → р + р + р + р~; б) р + р → р + р + π⁰.

Решение:

  Остановившийся положительный мюон распался на позитрон и два нейтрино. Найти максимально возможную кинетическую энергию позитрона.

Решение:

  Горизонтально расположенную трубку с закрытыми торцами вращают с угловой скоростью ω вокруг вертикальной оси, проходящей через один из ее торцов. В трубке находится углекислый газ при T = 300 К. Длина трубки l = 100 см. Найти ω, при котором отношение концентраций молекул у противоположных торцов трубки η = 2,0.

Решение:

  Потенциальная энергия молекул газа зависит от расстояния r до центра поля как U(r) = ar², где a - положительная постоянная. Температура газа Т, концентрация молекул в центре поля n₀. Найти: а) число молекул в слое (r,r + dr); б) наиболее вероятное расстояние молекул r_вер; в) относительное число всех молекул в слое (r, r + dr); г) во сколько раз изменится концентрация молекул в центре поля при уменьшении температуры в η раз.

Решение:

  Определить отношение числа атомов газообразного натрия в состоянии 3Р к числу атомов в основном состоянии 3S при T = 2400 К. Переходу 3P - 3S соответствует спектральная линия с λ = 589 нм.

Решение:

  Атомарный литий с концентрацией n = 3,6 · 10¹⁶ см^-3 находится при Т = 1500 К. При этом мощность излучения резонансной линии λ = 671 нм ( 2P - 2S ) в расчете на единицу объема газа Р = 0,30 Вт/см³ Найти среднее время жизни атомов лития в состоянии резонансного возбуждения.

Решение:

  Во сколько раз средняя длина свободного пробега молекул азота, находящегося при нормальных условиях, больше среднего расстояния между его молекулами?

Решение:

  Идеальный газ с молярной массой М находится в тонкостенном сосуде объемом V, стенки которого поддерживаются при постоянной температуре Т. В момент t = 0 в стенке сосуда открыли малое отверстие площадью S, и газ начал вытекать в вакуум. Найти концентрацию n газа как функцию времени t, если в начальный момент n(0) = n₀.

Решение:

  Найти показатель политропы и процесса, совершаемого идеальным газом, при котором неизменны: а) коэффициент диффузии; б) вязкость; в) теплопроводность.

Решение:

  Найти распределение температуры в пространстве между двумя коаксиальными цилиндрами с радиусами к R₁ и R₂, заполненном однородным теплопроводящим веществом, если температуры цилиндров равны Т₁ и Т₂.

Решение: