Примеры решения физических задач

ЗАКОНЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Примеры решения задач

Пример 1. Исследование спектра излучения Солнца показы­вает, что максимум спектральной плотности энергетической све­тимости соответствует длине волны λ=500 нм Принимая Солнце за черное тело, определить. 1) энергетическую светимость Me Солнца;

2) поток энергии Фе, излучаемый Солнцем; 3) массу т электромаг­нитных волн (всех длин), излучаемых Солнцем за 1 с.

Решение 1. Энергетическая светимость Me черного тела выражается формулой Стефана — Больцмана

Мe=sT4 (1)

Температура излучающей поверхности может быть определена из закона смещения Вина. λm=b/T. Выразив отсюда температуру Т и подставив ее в формулу (1), получим

Мe=s (bλm)4, (2)

Произведя вычисления по формуле (2), найдем

Мe =64 МВт/м2.

2. Поток энергии Фе, излучаемый Солнцем, равен произведению энергетической светимости Солнца на площадь S его поверхности.

 Фе = 4πr2Me , (3)

где r — радиус Солнца

Подставив в формулу (3) значения π, r и Мe и произведя вычис­ления, получим

Фе =3,9*1026 Вт.

3. Массу электромагнитных волн (всех длин), излучаемых Солн­цем за время t=1 с, определим, применив закон пропорциональ­ности массы и энергии Е=тс2. Энергия электромагнитных волн, излучаемых за время t, равна произведению потока энергии Ф (мощ­ности излучения) на время Е=Фt. Следовательно, Фе = тс2, откуда т= Фе /с2

Произведя вычисления по этой формуле, найдем

m = 4,3*109 кг.

 

РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ.

Основные формулы

• Коротковолновая граница λmin сплошного рентгеновского спектра


где e — заряд электрона; U — разность потенциалов, приложенная к рентгеновской трубке; ħ — постоянная Планка.

• Закон Мозли: Эйфелева башня стала олицетворением промышленной революции XIX века и постоянно действующим экспонатом. Она достигла большей популярности, чем какой бы то ни было другой архитектурный памятник, стала главным символом столицы Франции, поворотным пунктом в истории современной архитектуры

а) в общем случае

w = CR(Z-s)2

где w — частота линий рентгеновского спектра; Z — атомный но­мер элемента, излучающего этот спектр; R — постоянная Ридберга (R= 2,07*1016 c-1); s—постоянная экранирования; С — постоянная;

б) для Kα -линий (s=1, С=3/4)

wkα = ¾ R(Z-1)2 или 1/λkα = ¾ R`(Z-1)2 ,

где R'—штрихованная постоянная Ридберга (R'=1,10×107 м-1);

1/λ= w/(2πс) — волновое число *.

• Энергия фотона Kα -линии рентгеновского излучения

εkα= ¾ Ei(Z-1)2 ,

где Ei — энергия ионизации атома водорода.

Классификация операционных систем Виртуальная память Реализация многозадачности
Системы безопасности Операционная система Linux Введение в компьютерные сети Принципы построения вычислительных систем Базовые технологии локальной сетиСредства анализа Процедуры и функции Pascal Язык запросов SQL Программирование на СИ Брандмауэры Протоколы TCP/IP Файловые системы Драйверы устройств