Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сборник тестовых заданий и задач по курсу «Физика низкотемпературной плазмы и электрический ток в газах». Учебное пособие.pdf
Таблица П.8
Катодное падение потенциала тлеющего разряда
U
норм
, В
Катод Воздух Ar H
2
Hg Ne N
2
He
Mo – 100 – – 106-115 – 109.5
Al 230 100 170 245 120 180
141
Cu 375 130 214 450 220 208 –
Fe 270 165 200 300 150 215 131
K 180 64 94 – 68 – –
W – – – 305 111 – –
Таблица П.9
Толщина катодного слоя тлеющего разряда
d
норм
для Al-катода
Газ N
2
Ne H
2
Ar
d
норм
, мм
0,31 0,72 0,64 0,29
Таблица П.10
Третий коэффициент Таунсенда в зависимости от материала
катода и газа
Материал
катода
Газ
воздух N
2
H
2
He Ne Ar
Cu 0,025 0,066 0,05 – 0,02 0,058
Mg 0,038 0,089 0,125 0,031 0,11 0,077
Al 0,035 0,10 0,095 0,021 0,053 0,12
Fe 0,02 0,059 0,061 0,015 0,022 0,058
Ni 0,036 0,077 0,053 0,015 0,031 0,058
Pt 0,017 0,059 0,02 0,01 0,023 0,058
61
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
–
–
Независимо от единиц измерения, используемых поставщиком или покупателем, производитель будет использовать свои
собственные произвольные единицы измерения, переводимые
в единицы поставщика или покупателя с помощью странных
и неестественных коэффициентов пересчета.
Теорема Вышковского
Относительная атомная масса некоторых изотопов, а.е.м.
Изотоп Масса
Изотоп Масса
нейтраль-
ного атома
H
(водород)
H
(дейтерий)
H
(тритий)
He
(гелий)
He
(гелий)
Li
(литий)
Li
(литий)
Be
(бериллий)
Be
(бериллий)
1,00783
2,01410
3,01605
3,01602
4,00260
6,01513
7,01601
8,00531
9,01219
B
(бор)
B
(бор)
C
(углерод)
N
(азот)
N
(азот)
O
(кислород)
O
(кислород)
Al
(алюминий)
нейтраль-
ного атома
10,01294
11,00931
12,00000
14,00307
15,00011
15,99491
16,99913
26,98146
62
Физические постоянные
Наименование Значение
Элементарный заряд
e1,60210
19
Кл
Масса электрона
me9,1110
31
кг =
5,48610
4
а.е.м. =
= 0,511 эВ
Масса протона
mp1,67310
27
кг = 1,00728 а.е.м. =
= 938,3 эВ
Масса нейтрона
mn1,674910
27
кг = 1,00876 а.е.м. =
= 939,6 эВ
Скорость света в вакууме
c2,997910
8
м/с
Гравитационная
постоянная
G6,6710
11
Н · м2 / с
Электрическая
постоянная
08,85410
12
Ф / м
Постоянная Авогадро
NA6,00210
23
моль
-1
Постоянная Больцмана
k 1,380710
23
Дж / К
Постоянная Планка
h6,62610
34
Дж·с = 4,136·10
–15
эВ·с
Постоянная ПланкаДирака
h
2
1,05510
34
Дж·с =
= 6,582·10
–16
эВ·с
Ридберг (энергия)
Ry
mee
4
2
2
2,1810
18
Дж = 13,606 эВ
Боровский радиус
r0
4 0
2
mee
2
=
5,2910
11
м
Комптоновская длина
волны электрона
c
h
mec
=
2,42610
12
м
63
Таблица Д. И. Менделеева
64
Физические величины в различных системах единиц
Величина Система единиц
СИ СГСМ СГСЭ СГС симметричная
Сила
1 Н
10
5
Н
10
5
Н 1 дин =
10
5
Н
Работа, энергия
1 Дж
10
7
Дж
10
7
Н 1 эрг =
10
7
Динамическая вязкость
1 Па·с 0,1 Па·с 0,1 Па·с 1 П = 0,1 Па·с
Кинематическая вязкость
1 м2/с 10
– 4 м2
/с 10
– 4
м2/с
1 Ст =
10
4
м2/с
Давление
1 Па 0,1 Па 0,1 Па 1 дин/см2 = 0,1 Па
Сила тока
1 А 10 А (10/c) А (10/c) А ≈
≈1/(3·109) А
Электрический заряд
1 Кл 10 Кл (10/c) Кл (10/c) Кл ≈
≈ 1/(3·109) Кл
Электрическое напряжение
1 В
10
8
В
108c
В
108c
В ≈ 300 В
Электрическое сопротивление
1 Ом
10
9
Ом
109с
2
Ом
109с
2
Ом ≈
910
11
Ом
Электрическая ёмкость
1 Ф
10
9
Ф
109!с2
Ф
109!с2
Ф ≈
10
11
9
Ф
Напряженность магнитного поля
1 А/м
10
3
4
А/м
10
3
4 c
А/м
1 Э =
103!4
А/м ≈
≈ 79,6 А/м
Магнитная
индукция
1 Тл
10
4
Тл
104c
Тл 1 Гс =
10
4
Тл
Магнитный
поток
1 Вб
10
8
Вб
108c
Вб 1 Мкс =
10
8
Вб
65
ОТВЕТЫ
Работая над решением задачи,
всегда полезно знать ответ.
Правило точности
1. Элементарные процессы в газах
1.1.
r
2
r
1
m
2
m
1
= 2. (Пояснение. Наименьшее расстояние между
сталкивающимися частицами будет в случае центрального столкновения.)
1.2.
1
m1m2 v1 v2
2
2m1m2
.
1.3.
W 2Wi
m1m
2
m
2
,
W
H D
3
2
W
i
,
W
DH
3 W
i
.
1.4.
W2
4 M m
M m
2
W0cos2
.
1.5.
*W
W
2 m
M
.
1.6.
vH
3
4
R
y
MHc
, где
Ry
mek2e
4
2
2
,
k
1
4
0
,
h
2
.
1.7.
We
R
y
N 1
2
h
, h – постоянная Планка.
1.8.
En
k2e4m
4 ℏ
2
1
n
2
=
6,77
n
2
эВ
.
66
1.9.
v0
2 Ar
min
exp r
min
mr
min
2
2
. (Пояснение. При решении
воспользуйтесь законами сохранения энергии и момента импульса.)
1.10.
r
min
m v
0
22
2A
m v
0
2
.
1.11.
n
2
n
1
exp
g N
2 NA P
.
1.12.
v
9 k T
8 m
.
1.13.
#
2 m
k T
.
1.14.
HH
HD
3
4
1
HD
HH
.
1.15.
e
n de1
= 0,37.
1.16.
11
2
1
= 0,4.
1.17.
T
1
3
mArm
He
mArm
He
v
ск.отн
2
k
= 587 К.
1.18.
ArAr
NeAr
mNe+m
Ar
2m
Ar
σ
NeAr
σ
ArAr
= 0,64.
1.19.
dn
dt
2 W
m
e
neP
kT
3,710
13
1
см3с
.
67
1.20.
wi
o
n
o
при
d %
.
1.21.
d
kT
no P
ln
no
r
r
= 0,52 м.
1.22. Пояснение. Исследуйте формулу Моргулиса на экстремум.
1.23.
m
9W
i
WmW
i
exp1
9 W
i
WmW
i
0,8210
20
м2.
1.24.
W
1,2
Wm3WmWi21
,
W1 83,1 эВ
,
W2116,9 эВ
.
1.25.
na
P
k T
1
A
rek
dn
a
dt
2,91022м
3
.
1.26.
ni
0P
10k T A
rek0
Pt
.
1.27.
ni
n
i 0n0
exp A n0t
n
i 0
exp A n0t1 n
0
.
1.28.
ni
An
i 0n0
A A
rekni 0
1exp A n0tA n0exp A n0t
.
1.29.
3
1
2
2
2
2
1
.
68
1.30.
k T
2 π
2
3
4
gegikT
gap
1
2
exp
W
i
2kT
2,210
11
,
mem
i
me+m
i
,
ni
P
1 k T
3,31013м
3
.
1.31.
2
1
3
4
exp
W
i
2 kT
1
1
1
.
1.32.
2
1
1
. (Пояснение. Для объяснения воспользуетесь
принципом детального равновесия.)
1.33.
2
1
53
4
exp
W
i
2 k T
1
1
1
1
.
1.34.
2
1
11
4
exp
W
i
2 k T
1
1
1
3
.
2. Электрический ток в газах
2.1.
na
e
be
tr
2 k Tem
e
1,41022м
3
.
2.2.
vdr
e E k T
2 mek TeP
tr
4300 м !с
.
2.3.
u
i H
u
i D
2 m
i D
m
i HmD
i D
i H
4
3
i D
i H
.
2.4.
Te
m
Ne
12 m
e
e E T
Ne
P
tr
3,4105К
.
69
2.5.
v
dr
v
iT
12
aieE
iP
0,12
.
2.6.
v
dr
v
iT
3 m
e
4 m
Ar
3,210
3
.
2.7.
be
4
3
mArm
e
ekT
π E P σ
tr
44,5 м2! Вс
.
2.8. Пояснение. Воспользуйтесь выражением (2.13).
2.9.
D
aik T
3
2
P3
2102м2!с
, где
m1m
2
m1m
2
.
2.10.
v
Ar.ск
3 D n
2 a
i
838 м!с
.
2.11. Пояснение. Для доказательства воспользуйтесь выражени-
ем (2.20).
2.12.
D
2
3 m
aik
3
2
T
3
2
1S !T1
1P 1S !T
.
2.13.
bi ai
e
miv
i ск
n
1
m
i
m
a
, где
v
i ск
– среднеквад-
ратичное значение скорости теплового движения ионов.
2.14.
r
max
2 Dt
,
j
max
N
4/e Dt22
3 !2
, где
0
e
– основа-
ние натуральных логарифмов.
70