Готовое решение: Заказ №8389
Тип работы: Задача
Статус: Выполнен (Зачтена преподавателем ВУЗа)
Определение прицельного параметра в столкновениях тяжелых ядер при энергиях коллайдера NICA
Предмет: Физика
Дата выполнения: 28.09.2020
Цена: 227 руб.
Чтобы получить решение , напишите мне в WhatsApp , оплатите, и я Вам вышлю файлы.
Кстати, если эта работа не по вашей теме или не по вашим данным , не расстраивайтесь, напишите мне в WhatsApp и закажите у меня новую работу , я смогу выполнить её в срок 1-3 дня!
Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:
№1 4. а-частица с кинетической энергией Eа = 0,54 МэВ рассеялась золотой фольгой на угол 0 = 60°. Определите соответствующее значение прицельного параметра b.
Угол , на который рассеивается заряженная частица кулоновским полем неподвижного ядра, определяется выражением: , где Ф/м – электрическая постоянная;
- Определите изменение энергии атома водорода при переходе из одного стационарного состояния в другое, если атом испустил последовательно два фотона с длинами волн л1 = 405,1 нм и л2 = 97,25 нм.
- Частица находится в одномерной «потенциальной яме» с бесконечно высокими «стенками». Ширина ямы – l. Состояние частицы описывается главным квантовым числом n. Определить: 1) вероятность нахождения частицы в области «ямы» ∆l = x2 – x1; 2) точки интервала [x1, x2], в которых плотность вероятности существования частицы максимальна и минимальна. n = 3, x1 = 0,72l, x2 = 0,95l.
- Пользуясь теорией Бора, определите числовое значение постоянной Ридберга. R` = 3,29•1015 с-1, R = 1,10•107 м-1
- На какие стационарные уровни могут переходить электроны в атоме водорода из основного состояния при воздействии ультрафиолетового (л = 400 – 30,0 нм) излучения?
Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔
Прицельный параметр и форма траектории
Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.
Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.
Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.
В случае копирования материалов, указание web-ссылки на сайт natalibrilenova.ru обязательно.
Источник: natalibrilenova.ru
Размер ядра
Первые представления о размерах ядра были получены Резерфордом при экспериментальном изучении рассеяния α-частиц с энергией ~ 5 МэВ при прохождении через тонкие пленки золота. Наблюдалось, что некоторое количество α-частиц рассеивается на очень большие углы θ, почти до 180º. На этом основании в 1911 г. Резерфорд пришел к выводу, что в центре атома (точка о на рис. 1.5.1) имеется область положительного электрического заряда, связанная с большой массой, сконцентрированной в очень малом объеме (по сравнению с объемом атома). На основании закона Кулона для точечных зарядов можно вычислить наименьшее расстояние rmin, на которое может подойти к центру ядра α-частица, летящая точно по направлению к ядру (прицельный параметр b = 0). Для этого следует приравнять ее начальную кинетическую энергию к потенциальной энергии взаимодействия α-частицы с ядром в момент ее полной остановки (в точке поворота):
  |
(1.5.1) |
Формула (1.5.1) верна в предположении неподвижного ядра, когда масса ядра М (A,Z) >> mα – массы α-частицы. Приняв кинетическую энергию α-частицы равной 5 МэВ и положив Z = 79 (золото), получим rmin = 4,5·10 -12 см. Естественным было принять эту величину за верхнюю оценку радиуса ядра золота.
Однако необходимо быть уверенным в том, что отбрасываемая в обратном направлении α-частица не проникает в область положительного заряда атома, поскольку равенство (1.5.1) справедливо либо для точечных, либо для сферически симметричных не перекрывающихся зарядов конечных размеров. Тщательная проверка этого предположения была выполнена сотрудниками Резерфорда в 1913 г. и было установлено хорошее согласие экспериментальных результатов рассеяния α-частиц с расчетами по формуле (1.2.2), полученной теоретически на основе закона Кулона. Оказалось, что закон Кулона имеет место для rmin > 3·10 -12 см. Подобные эксперименты, выполненные двадцатью годами позже с α-частицами, имеющими энергию в десять и выше МэВ (получены на ускорителях), показали, что когда расстояние между взаимодействующими частицами уменьшается до 10 -12 см, наблюдаются резкие отклонения от закона Кулона, а на расстояниях, меньших 10 -12 см, обнаруживается действие быстро убывающих с расстоянием сил притяжения, которые перекрывают действие кулоновских сил отталкивания.
В дальнейшем размеры ядер определялись разными способами. Говоря о размерах ядра, нужно всегда иметь в виду, что это достаточно условная величина. Ядро, как квантовомеханическая система, не имеет определенной границы. Наиболее точными считаются оценки размеров ядра по результатам рассеяния ядрами быстрых нейтронов и электронов. Все опыты подтвердили предположения о приблизительно сферической форме ядра, радиус которого определяется через массовое число А как
где r 0 = (1,2 ÷ 1,4)·10 -13 см.
В опытах по рассеянию быстрых нейтронов на ядрах определяется не радиус ядра, а несколько большее значение радиуса области ядерного взаимодействия, поэтому r 0 = (1,3 ÷ 1,4)·10 -13 см.
При зондировании ядра быстрыми электронами (опыты Хофштадтера) определяется сфера радиуса R, в которой находятся протоны. Поэтому получают несколько меньшее значение r 0 = (1,2 ÷ 1,3)·10 -13 см. Высокая точность современных методов исследования с помощью рассеяния быстрых электронов с кинетической энергией Те > 500 МэВ позволяет оценить не только размер области, занятой протонами, но и распределение плотности ρэ электрического заряда по ядру. Поскольку нет причин стабильному ядру иметь различное распределение плотности протонов и нейтронов, то полученные результаты для протонов представляют по существу распределение плотности ρя ядерного вещества в ядре. Распределение ядерного вещества хорошо согласуется с формулой (модель Ферми)
 |
(1.5.3) |
где R 0 = 1,08·10 -13 ·А 1/3 см – расстояние от центра ядра до места, где плотность ядра падает вдвое, а δ ≈ 0,55·10 –13 см – определяет скорость убывания плотности ядерного вещества. Спад плотности ядерного вещества от 0,9ρ0 до 0,1ρ0 для всех ядер происходит в пределах одинаковых расстояниях d = 4,4δ= 2,4·10 -13 см. Поэтому у легких ядер отсутствует область, где плотность ядерного вещества примерно постоянна (см. рис. 1.5.2).
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Прицельный параметр для золота
Условие
Протон с кинетической энергией Т и прицельным параметром b рассеялся на кулоновском поле неподвижного ядра атома золота. Найти импульс, переданный данному ядру в результате рассеяния.
Решение
Предыдущая задача №4
Альфа-частица с кинетической энергией Т = 0,50 МэВ рассеялась под углом ϑ = 90° на кулоновском поле неподвижного ядра атома ртути. Найти:
а) наименьший радиус кривизны ее траектории;
б) минимальное расстояние, на которое она сблизилась с ядром.
Следующая задача №6
Протон с кинетической энергией Т = 10 МэВ пролетает на расстоянии b = 10 пм от свободного покоившегося электрона. Найти энергию, которую получит электрон, считая, что траектория протона прямолинейная и за время пролета электрон остается практически неподвижным.
Источник: examme.ru