Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Варіант №7
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
ІКТА
Факультет:
КН
Кафедра:
Кафедра фізики
Інформація про роботу
Рік:
2013
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Фізика напівпровідників та діелектриків
Варіант:
7
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська Політехніка»
Кафедра Фізики
Розрахункова робота
Варіант №7
1. Між обкладинками плоского конденсатора прикладено різницю потенціалів U = 300 B. У проміжку між обкладинками розміщено плоскопаралельні пластинки скла завтовшки
d
1
= 0.5 м і діелектричною проникністю
ε
1
= 7 і парафіну завтовшки
d
2
= 0.05 м і
ε
2
= 2. Визначити напруженість електричного поля в кожній пластинці.
Дано:
U = 300 B Напруга на пластинах конденсатора:
d
1
= 0.5 м U =
U
1
+
U
2
, де
U
1
=
E
1
d
1
і
U
2
=
ε
2
d
2
ε
1
= 7 Враховуємо що:
d
2
= 0.05 м E =
ε
1
E
1
=
ε
2
E
2
ε
2
= 2 Отже:
E
2
=
ε
1
E
1
ε
2
;
E
1
= ? U =
E
1
d
1
+
ε
2
d
2
;
E
2
= ? U=
E
1
d
1
+
ε
1
E
1
ε
2
d
2
.
Звідки:
E
1
=
U
d
1
+
ε
1
E
1
ε
2
d
2
=
300
0.5+
7
2
×0.05
= 444.44
B
м
E
2
=
7
2
× 444.44 = 1555.56
B
м
Відповідь:
E
1
= 444.44
B
м
,
E
2
=1555.56
B
м
.
2. Квадратна рамка зі стороною а = 0.1 м розміщена біля довгого провідника, сила струму в якому
I
1
= 100 A. Дві сторони рамки паралельні до провідника і знаходяться від нього на відстані l = 0.2 м. Чому буде дорівнювати обертальний момент, що діє на рамку, якщо сила струму в рамці
I
2
= 10 A.
Дано:
а = 0.1 м Обертовий моменти який діє на рамку:
I
1
= 100 A М =
I
2
SB ×
sin
d
;
l = 0.2 м де
I
2
- сила струму в рамці,
S =
a
2
- площа рамки,
М
об
- ? B – вектор магнітної індукції яка
cтворена провідником із
cтрумом
I
1
, +
d – Кут між вектором
B
.
Провідник із струмом створює магнітне поле, яке l
Визначається за формулою:
B =
μ
μ
0
I
1
2πl
;
де:
μ – магнітна проникливість середовища.
μ
0
– 4π ×
10
−7
- магнітна стала.
Але
sin
d
=
sin
90°
= 1.
Отже:
M =
I
2
a
2
μ
μ
0
I
1
2πl
= 10 ×0.
1
2
4π ×
10
−7
×
10
2
2π ×0.2
=
10
−5
Відповідь: M =
10
−5
.
3. Знайти площу першої зони Френеля у випадку плоского фронту хвилі, якщо відстань від поверхні хвилі до точки спостереження r = 5 м, а довжина світлової хвилі δ= 600 нм.
Дано:
r = 5 м Площу першої зони френеля знайдемо за формулою:
δ= 600 нм
s
1
= π
r
1
2
,
де:
S
1
− ?
r
1
- радіус першої зони френеля.
У випадку плоскої хвилі маємо:
r
k
=
krδ
, де К – номер зони.
Отже: K = 1,
r
1
=
1 ×rδ
=
1 ×5 ×600 ×1
0
−9
=
3
×1
0
−3
= 1.732 ×1
0
−3
Звідки:
S
1
= π
r
1
2
= 3.14 ×(1.732 × 1
0
−3
)
2
= 9.42 ×1
0
−6
м
2
= 9.42 м
м
2
Відповідь:
S
1
= 9.42 м
м
2
4. Незбуджений атом водню поглинає квант випромінювання з довжиною хвилі δ = 102.6 нм. Знайти користуючись теорією Бора, радіус електронної орбіти збудженого атома водню.
Дано:
δ = 102.6 нм Визначаємо зміну енергії в атомі водню при випромінюванні
фотона :
r - ? ∆E=h ×
c
δ
, де:
h = 6.63 ×1
0
−34
Дж
с
- стала планка.
C = 3 ×1
0
8
м
с
– швидкість світла у вакуумі.
Звідки:
∆E= 6.63 × 1
0
−34
×
3 ×
10
8
102.8 ×
10
−9
= 19.35 ×
10
−19
Дж = 12.093 еВ
Знаходимо енергію на n-ній орбіті:
E
n
=
E
1
- ∆E;
E
1
= 13.6 eB – енергія атома водню в не збудженому стані.
Отже:
E
n
= 13.6 – 12.093 = 1.51 еВ
Так як енергії орбіт є квантовими і відносяться, як квадрати цілих чисел, то
E
1
=
E
n
×
n
2
Звідки:
n
2
=
E
1
E
n
; n =
E
1
E
n
=
13.6
1.51
≈3
Радіус електронної орбіти визначаємо за формулою:
r
n
=
r
1
×
n
2
;
де:
r
1
- перший борівський радіус.
Звідки:
r
3
=
r
1
-
3
2
= 5.29 ×
10
−11
×9 = 4.761 ×
10
−10
м
Відповідь: r = 4.761 ×
10
−10
м
5. Визначити енергію
E
зв
, яку треба витратити для відривання нейстрона від ядра
11
N
a
23
.
Дано:
11
N
a
23
Запишемо ядерну реакцію:
11
N
a
23
-
11
N
a
22
+
0
n
1
E
зв
- ? Енергія відривання нейтрона від ядра
11
N
a
23
дорівнює енергії
зв’зку нейтрона з ядром
11
N
a
22
.
Отже: Виразимо енергію зв’зку через дефект маси системи.
E
зв
=
C
2
× ∆m
Після підстановки числових значень, замінюємо маси ядер масами
нейтральних атомів.
Отже:
E
зв
= 931(21.99444 + 1.00876 – 22.98977) = 12.42 меВ
Відповідь:
E
зв
= 12.42 меВ
10.01.2014 00:01-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора