1. Каков порядок дифракционного максимума, когда монохроматическая волна с длиной 625 нанометров падает перпендикулярно на дифракционную решетку с периодом 1,25 мкм и он наблюдается под углом 300?
2. Какую кинетическую энергию имеет альфа-частица в мегаэлектрон-вольтах, если при радиоактивном распаде ее скорость составляет 2 ∙107 м/с? Массу альфа-частицы принять равной 6,4 ∙10-27.
2. Какую кинетическую энергию имеет альфа-частица в мегаэлектрон-вольтах, если при радиоактивном распаде ее скорость составляет 2 ∙107 м/с? Массу альфа-частицы принять равной 6,4 ∙10-27.
Solnechnyy_Den_3788
1. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета положения главного дифракционного максимума на дифракционной решетке:
\[m \lambda = d \sin(\theta)\]
Где:
- \(m\) - порядок дифракционного максимума
- \(\lambda\) - длина волны
- \(d\) - период решетки
- \(\theta\) - угол, под которым наблюдается максимум
Дано:
\(\lambda = 625\) нм
\(d = 1,25\) мкм
\(\theta = 30^\circ\) (преобразованный из угла 300)
Переведем все значения в соответствующие единицы:
\(\lambda = 625 \times 10^{-9}\) м
\(d = 1,25 \times 10^{-6}\) м
\(\theta = 30^\circ = \frac{\pi}{6}\) радиан
Подставим полученные значения в формулу и найдем порядок дифракционного максимума:
\[m \times 625 \times 10^{-9} = 1,25 \times 10^{-6} \sin\left(\frac{\pi}{6}\right)\]
\[m = \frac{1,25 \times 10^{-6}}{625 \times 10^{-9} \sin\left(\frac{\pi}{6}\right)}\]
Вычислим значение выражения в знаменателе:
\(\sin\left(\frac{\pi}{6}\right) = \frac{1}{2}\)
Подставим это значение и рассчитаем порядок дифракционного максимума:
\[m = \frac{1,25 \times 10^{-6}}{625 \times 10^{-9} \times \frac{1}{2}}\]
Раскроем дробь в знаменателе:
\[m = \frac{1,25 \times 10^{-6}}{625 \times 10^{-9}} \times 2\]
Вычислим числитель:
\(1,25 \times 10^{-6} = 1250 \times 10^{-9}\)
Подставим это значение:
\[m = \frac{1250 \times 10^{-9}}{625 \times 10^{-9}} \times 2\]
Сократим единицы из знаменателя и числителя:
\[m = \frac{1250}{625} \times 2\]
\[m = 2 \times 2\]
\[m = 4\]
Таким образом, порядок дифракционного максимума равен 4.
2. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета кинетической энергии:
\[E_k = \frac{1}{2} m v^2\]
Где:
- \(E_k\) - кинетическая энергия
- \(m\) - масса частицы
- \(v\) - скорость частицы
Дано:
\(m = 6,4 \times 10^{-27}\) кг
\(v = 2 \times 10^7\) м/с
Подставим значения в формулу и рассчитаем кинетическую энергию:
\[E_k = \frac{1}{2} \times 6,4 \times 10^{-27} \times (2 \times 10^7)^2\]
Вычислим значение скобок:
\((2 \times 10^7)^2 = 4 \times 10^{14}\)
Подставим это значение:
\[E_k = \frac{1}{2} \times 6,4 \times 10^{-27} \times 4 \times 10^{14}\]
Сократим числитель на 2 и раскроем дробь:
\[E_k = 3,2 \times 10^{-27} \times 4 \times 10^{14}\]
Упростим выражение:
\[E_k = 12,8 \times 10^{-13}\]
Выразим ответ в научной записи:
\[E_k = 1,28 \times 10^{-12}\] мегаэлектрон-вольт
Таким образом, альфа-частица имеет кинетическую энергию в 1,28 мегаэлектрон-вольтах.
\[m \lambda = d \sin(\theta)\]
Где:
- \(m\) - порядок дифракционного максимума
- \(\lambda\) - длина волны
- \(d\) - период решетки
- \(\theta\) - угол, под которым наблюдается максимум
Дано:
\(\lambda = 625\) нм
\(d = 1,25\) мкм
\(\theta = 30^\circ\) (преобразованный из угла 300)
Переведем все значения в соответствующие единицы:
\(\lambda = 625 \times 10^{-9}\) м
\(d = 1,25 \times 10^{-6}\) м
\(\theta = 30^\circ = \frac{\pi}{6}\) радиан
Подставим полученные значения в формулу и найдем порядок дифракционного максимума:
\[m \times 625 \times 10^{-9} = 1,25 \times 10^{-6} \sin\left(\frac{\pi}{6}\right)\]
\[m = \frac{1,25 \times 10^{-6}}{625 \times 10^{-9} \sin\left(\frac{\pi}{6}\right)}\]
Вычислим значение выражения в знаменателе:
\(\sin\left(\frac{\pi}{6}\right) = \frac{1}{2}\)
Подставим это значение и рассчитаем порядок дифракционного максимума:
\[m = \frac{1,25 \times 10^{-6}}{625 \times 10^{-9} \times \frac{1}{2}}\]
Раскроем дробь в знаменателе:
\[m = \frac{1,25 \times 10^{-6}}{625 \times 10^{-9}} \times 2\]
Вычислим числитель:
\(1,25 \times 10^{-6} = 1250 \times 10^{-9}\)
Подставим это значение:
\[m = \frac{1250 \times 10^{-9}}{625 \times 10^{-9}} \times 2\]
Сократим единицы из знаменателя и числителя:
\[m = \frac{1250}{625} \times 2\]
\[m = 2 \times 2\]
\[m = 4\]
Таким образом, порядок дифракционного максимума равен 4.
2. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета кинетической энергии:
\[E_k = \frac{1}{2} m v^2\]
Где:
- \(E_k\) - кинетическая энергия
- \(m\) - масса частицы
- \(v\) - скорость частицы
Дано:
\(m = 6,4 \times 10^{-27}\) кг
\(v = 2 \times 10^7\) м/с
Подставим значения в формулу и рассчитаем кинетическую энергию:
\[E_k = \frac{1}{2} \times 6,4 \times 10^{-27} \times (2 \times 10^7)^2\]
Вычислим значение скобок:
\((2 \times 10^7)^2 = 4 \times 10^{14}\)
Подставим это значение:
\[E_k = \frac{1}{2} \times 6,4 \times 10^{-27} \times 4 \times 10^{14}\]
Сократим числитель на 2 и раскроем дробь:
\[E_k = 3,2 \times 10^{-27} \times 4 \times 10^{14}\]
Упростим выражение:
\[E_k = 12,8 \times 10^{-13}\]
Выразим ответ в научной записи:
\[E_k = 1,28 \times 10^{-12}\] мегаэлектрон-вольт
Таким образом, альфа-частица имеет кинетическую энергию в 1,28 мегаэлектрон-вольтах.
Знаешь ответ?