Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 12
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРНОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
(НАИМЕНОВАНИЕ ИНСТИТУТА ПОЛНОСТЬЮ)
КАФЕДРА /ДЕПАРТАМЕНТ /ЦЕНТР 20.03.01 ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
(НАИМЕНОВАНИЕ КАФЕДРЫ/ДЕПАРТАМЕНТА/ЦЕНТРА ПОЛНОСТЬЮ)
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2
по дисциплине (учебному курсу) «Физика 3»
(наименование дисциплины (учебного курса)
Вариант 16
| Студент | Д.А.Власкина (И.О. Фамилия) | |
| Группа | ТБбд-2002ас | |
| Преподаватель | Н.Г.Леванова (И.О. Фамилия) | |
Тольятти 2023
Задача 1
Электрон находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками и шириной a = 1 нм в стационарном состоянии с энергией E. Определить вероятность нахождения электрона внутри интервала x1 ≤ x ≤ x2.
Решение
Полная энергия частицы в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими непроницаемыми стенками:
En=π2ℏ22ml2n2,n=1,2,3,...
ℏ=h2π-постоянная Дирака, m-масса электрона.
En=π2ℏ22mln2⇒n=l2mEnπℏ=10-92⋅9,1⋅10-31⋅1,508⋅1,6⋅10-19π⋅1,05⋅10-34=2
⇒n=2-главное квантовое число.
Вероятность обнаружить частицу в интервале
x1
W=x1x2ψx2dx
ψx=2lsinnπlx=2lsin2πxl-волновая функция.
x1=0,1 нм=1l10=0,1l
x2=0,3нм=3l10=0,3l
W=2l1l103l10sin22πxldx=2l1l103l10121-cos4πxldx=1l1l103l10dx-1l103l10cos4πxldx=
=1l0,2l-l4πsin4πxl&0,3l&0,1l=1l0,2l-l4πsin3π-sinπ=0,2.
Задача 2
Излучение атомарного водорода падает нормально на дифракционную решетку шириной a. На экране в спектре первого порядкаможно различить n линий серии Бальмера. Определить период дифракционной решетки.
Решение
Длина волны излучения определяется формулой Ридберга:
λ=1R122-1n2,
где R – постоянная Ридберга.
10-й линии серии Бальмера соответствует главное квантовое число n=12, значит линии с n=11 и n=12 еще различимы, найдем длины волн для них:
λ11=1R122-1112=11,097∙107122-1112=3,77∙10-7м,
λ12=1R122-1122=11,097∙107122-1122=3,75∙10-7м.
Разрешающая способность дифракционной решетки:
λΔλ=λ12λ11-λ12=kN
Таким образом, количество штрихов дифракционной решетки для порядка k=1:
N=3,75∙10-73,77∙10-7-3,75∙10-7=188.
Период дифракционной решетки:
d=aN=0,01188=53,2∙10-6м=53,2 мкм.
Задача 3
В результате радиоактивного распада препарата висмута 210Bi массой m0 с постоянной распада λ1 = 1.6 · 10–6 с–1 образуется радиоактивный полоний 210Po. В результате распада полония 210Po с постоянной распада λ2 = 5.8 · 10–8 с–1 образуется стабильный изотоп свинца 206Pb. Найти зависимость массы m свинца 206Pb от времени t и построить график этой зависимости m(t) в интервале изменения t от 0 до 500 дней. Определить α- и β-активности препарата через время t.
Решение
В результате радиоактивного распада препарата висмута 210Biмассой m0 с постоянной распада λ1 = 1.6 · 10^–6 с^–1образуется радиоактивный полоний 210Po. В результате распада полония 210Po с постоянной распада λ2 = 5.8 · 10^–8 с^–1образуется стабильный изотоп свинца 206Pb. Найти зависимость массы m свинца 206Pb от времени t и построить график этой зависимости m(t) в интервале изменения tот 0 до 500 дней. Определить α — и β-активности препарата через время t, если m0 = 2мг, t = 60 дней