• формат doc
  • размер 2.33 МБ
  • добавлен 04 марта 2010 г.
Гончарова Н.Г. и др. Физика ядра и частиц. Задачи с решениями
Решебник. Москва, Из-во УНЦДО, 2003 г. – 114 стр.
Учебное пособие содержит около 200 задач с подробными решениями.

Учебное пособие является частью заключительного раздела курса общей физики, посвященного физике атомного ядра и частиц, и соответствует программе физических факультетов университетов.
Оно разбито на разделы, которые посвящены свойствам атомных ядер, ядерным моделям, радиоактивности, ядерным реакциям, свойствам частиц и взаимодействий, нуклеосинтезу, взаимодействию частиц с веществом.
Для решения большинства задач достаточно начальных сведений из квантовой механики.
Предназначено для студентов, аспирантов, изучающих физику ядра и частиц, а также для преподавателей, ведущих занятия по данному курсу.

Содержание:
Введение. Задачи 1-6.
1. Чему равна скорость частицы v, кинетическая энергия T которой равна ее энергии покоя mc2?
2. На каком расстоянии интенсивность пучка мюонов с кинетической энергией T = 0.5 ГэВ, движущихся в вакууме, уменьшается до половины первоначального значения?
3. Ядро 10B из возбужденного состояния с энергией 0.72 МэВ распадается путем испускания -квантов с периодом полураспада T1/2 = 6.710-10 с. Оценить неопределенность в энергии E испущенного -кванта.
4. Рассчитать длины волн протона и электрона с кинетической энергией T = 10 МэВ.
5. Протон, электрон и фотон имеют одинаковую длину волны = 10- 9 см. Какое время t им необходимо для пролета расстояния L = 10 м?
6. Длина волны фотона = 310-11см. Вычислить импульс p фотона.
Решения.

Свойства атомных ядер. Задачи 1 - 14.
1. Альфа-частицы с кинетической энергией T = 6.5 МэВ испытывают резерфордовское рассеяние на ядре золота 197Au. Определить: 1) параметр столкновения b для альфа-частиц, наблюдаемых под углом = 900; 2) минимальное расстояние rmin сближения альфа-частиц с ядром; 3) кинетическую (T') и 4) потенциальную (E') энергии альфа-частиц в этой точке.
14. Ядро 27Si в результате +-распада переходит в "зеркальное" ядро 27Al. Максимальная энергия позитронов 3.48 МэВ. Оценить радиус этих ядер.
Решение.

Модели ядер. Задачи 1 - 9.
1. Нейтрон и протон находятся в состояниях с |l,s,j n = |1,1/2,3/2, |l,s,j p = |1,1/2,3/2. Какие значения может иметь полный момент системы j?
9. На схеме показан спектр возбужденных состояний ядра 106Pd. Оценить энергию первого возбужденного состояния 2+.
Решение.

Радиоактивный распад. Задачи 1 - 20.
1. Определить верхнюю границу возраста Земли, считая, что весь имеющийся на Земле 40Ar образовался из 40K в результате e-захвата. В настоящее время на каждые 300 атомов 40Ar приходится один атом 40K.
20. Используя формулу Вайцзеккера, получить соотношение для вычисления энергии спонтанного деления на два одинаковых осколка и рассчитать энергию симметричного деления ядра 238U.
Решение.

Ядерные реакции. Задачи 1 - 55.
1. Какую минимальную энергию Tmin должен иметь дейтрон, чтобы в результате неупругого рассеяния на ядре 10B возбудить состояние с энергией Eвозб = 1.75 МэВ?
55. Найти угол, под которым должен быть максимум углового распределения протонов в реакции (d,p) на ядре 58Ni, вызванной дейтронами с энергией T=15 МэВ, с образованием ядра 59Ni в основном состоянии.
Решение.

Свойства частиц и взаимодействий. Задачи 1 - 52.
1. Нарисовать основные диаграммы Фейнмана для следующих процессов: 1) рассеяние электрона на электроне; 2) эффект Комптона; 3) электрон-позитронная аннигиляция; 4) фотоэффект в кулоновском поле ядра; 5) образование электрон- позитронной пары в кулоновском поле ядра. Какие виртуальные частицы участвуют в этих процессах?
52. W-бозон распадается за счет слабого взаимодействия и время этого распада, оказывается., где GW = 2.1 ГэВ - ширина распада W-бозона. Объяснить, почему это время столь мало и даже на два порядка ниже характерного времени распада за счет сильного взаимодействия.
Решение.

Нуклеосинтез. Задачи 1 - 5.
1. Оценить поток солнечных нейтрино на поверхности Земли.
2. Почему реакции синтеза ядер в звездах начинаются с реакции p + p d + e+ + e, идущей за счет слабого взаимодействия, а не с реакции p + n d +, идущей за счет электромагнитного взаимодействия, или других реакций, идущих в результате сильного взаимодействия?
3. Удельная мощность падающего на Землю солнечного излучения составляет wуд = 0.14 Вт/см
2. С какой скоростью солнце теряет свою массу? Если эта скорость сохранится и в будущем, то сколько времени еще будет существовать Солнце?
4. Определить, какую часть своей массы M потеряло Солнце за последние t = 106 лет (светимость Солнца W = 41033 эрг/с, масса Солнца M = 21033 г).
5. Гравитационный радиус объекта, имеющего массу M, определяется соотношением rG = 2GM/c2, где G - гравитационная постоянная. Определить величину гравитационных радиусов Земли, Солнца.
Решения.

Взаимодействие частиц с веществом. Задачи 1 - 3.
1. Во сколько раз отличаются энергетические потери протонов и K+-мезонов с кинетической энергией T = 100 МэВ в алюминиевой фольге толщиной 1 мм?
2. Пучок протонов с кинетической энергией T = 500 МэВ и током I = 1 мА проходит через медную пластину толщиной D = 1 см. Рассчитать мощность W, рассеиваемую пучком в пластине.
3. Определить критические энергии электронов для углерода, алюминия, железа, свинца.
Решение.

Источники гамма - излучения. Задачи 1 - 2.
1. При вращении в магнитном поле с индукцией B электрон излучает электромагнитную энергию (магнитно- тормозное или синхротронное излучение). Интенсивность излучения такова, что за один оборот электрон теряет энергию (*)
При каких значениях Ee потери на синхротронное излучение за оборот составляют 10% от первоначальной энергии электронов? Сколько -квантов излучается при этом?
2. Для создания источника монохроматических фотонов с регулируемой энергией можно использовать комптоновское рассеяние лазерного излучения на ускоренных электронах. Энергия рассеянного фотона будет зависеть от скорости v ускоренного пучка электронов, энергии и угла столкновения фотонов лазерного излучения с пучком электронов, а также угла между направлениями движения первичных и рассеянных фотонов:
Вычислить максимальную энергию полученного монохроматического излучения, если в качестве источника первичных фотонов использовать излучение рубинового лазера ( =1.78 эВ), а электроны имеют кинетическую энергию: 1) 10 МэВ, 2) 1 ГэВ, 3) 5 ГэВ.
Решения.
Похожие разделы
Смотрите также

Акимов В.В., Пластинина М.В., Майер Э.А. Физика. Методика выполнения и задания контрольных работ для студентов-заочников ускоренной формы обучения

  • формат doc
  • размер 350.16 КБ
  • добавлен 04 февраля 2012 г.
Учебное пособие. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. - 88 с. Предлагаемое учебное пособие предназначено для изучения курса физики студентами-заочниками всех специальностей, обучающихся в течение двух семестров. Основной учебный материал программы курса в данном пособии разделен на шесть разделов. В них даны основные формулы, примеры решения задач, задачи для контрольных работ. Для выполнения контрольных работ по вариантам составлены две семестровые таб...

Антошина Л.Г., Павлов С.В. Общая физика. Сборник задач

  • формат pdf
  • размер 1.72 МБ
  • добавлен 12 сентября 2010 г.
Инфра-М 2008, 336 стр. Каждому разделу предшествует краткое теоретическое введение, по каждой теме вначале предлагаются простые качественные задачи, далее следуют типовые задачи с решениями, затем задачи для самостоятельного решения. В конце сборника приведены ответы ко всем задачам. Задачник охватывает последовательно разделы общей физики - механику, молекулярную физику и термодинамику, электромагнетизм и оптику. Сборник задач по физике предна...

Ишмухаметов Б.Х. Введение в физику атомного ядра и физику элементарных частиц

  • формат pdf
  • размер 1.13 МБ
  • добавлен 04 марта 2010 г.
Краткое учебное пособие. Екатеринбург, 2008. - 112 с. Предлагаемый курс лекций представляет собой довольно краткое изложение, но, тем не менее, содержащее все сведения, необходимые студентам для завершения образования в рамках цикла дисциплин курса общей физики. Он содержит основные сведения об элементарных частицах. Подробно рассматриваются законы сохранения и их использование для анализа процессов, происходящих в мире атомных ядер и элемента...

Коваленко И.И., Лавровская Н.П., Литвинова Н.Н., Орлов В. Ф, Плехоткина Г.Л., Прилипко В.К., Рутьков Е.В., Царёв Ю.Н., Щербак С.Я. Квантовая физика: Сборник задач

  • формат pdf
  • размер 465.05 КБ
  • добавлен 13 ноября 2010 г.
Коваленко И. И., Лавровская Н. П., Литвинова Н. Н. и др. "Квантовая физика: Сб. задач" / Под ред. Е. Н. Котликоаа мН. П. Лакрокской; СПбГУАП. СПб. , 2004. 55 с.: ил. Сборник включает задачи по курсу общей физики, из которых составляются домашние задания для студентов, обучающихся на факультетах № 1-1У, VI. Тепловое излучение Эффект Комптона Фотоэффект Свойства фотонов Водород и водородоподобные ионы Волны де Бройля. Соотношение неопределенностей...

Корнюшкин Ю.Д. Основы современной физики (квантовая механика, физика атомов и молекул, физика твердого тела, ядерная физика)

  • формат pdf
  • размер 3.9 МБ
  • добавлен 26 января 2011 г.
Учебное пособие. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2005. - 326 с. : Пособие составлено в соответствии с программой по физике для технических вузов. В нем в доступной форме изложены основы квантовой механики, атомной физики, физики твердого тела, физики атомного ядра. Автор, по возможности, стремился изложить основные достижения физики двадцатого века. В основе пособия лежат лекции, прочитанные автором в течение ряда лет для студентов СПбГУ ИТМО. Главное внимани...

Косарева Е.А., Данилюк И.А. Тепловое излучение. Фотоны. Квантовая и ядерная физика

  • формат pdf
  • размер 1.46 МБ
  • добавлен 28 декабря 2009 г.
Сборник задач с решениями. Составлен преподавателями Самарского государственного технического университета. В начале идёт очень удобно и понятно описанная теория, затем идут задачи с подробными решениями.

Меледин Г.В. Физика в задачах: Экзаменационные задачи с решениями

  • формат pdf
  • размер 9.8 МБ
  • добавлен 10 июля 2008 г.
Механика. Тепловые явления. Электричество и магнетизм. Оптика. Решения.

Фейнман Р.Ф., Лейтон Р.Б., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Задачи и упражнения с ответами и решениями к вып. 1-4

  • формат djvu
  • размер 2.7 МБ
  • добавлен 21 января 2011 г.
М.: Едиториал УРСС, 2004. - 280 с. - ISBN: 5-354-00697-X Этот задачник можно рассматривать как дополнительный выпуск "Фейнмановских лекций по физике". В нем содержатся задачи с ответами и решениями по всем разделам общей физики. Идеи большинства задач были предложены основным автором лекций - лауреатом Нобелевской премии Р. Фейнманом. Задачи с решениями являются естественным дополнением к курсу лекций, но их можно использовать и независимо от не...

Фейнман Р.Ф., Лейтон Р.Б., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Задачи и упражнения с ответами и решениями к вып. 5-9

  • формат djvu
  • размер 2.55 МБ
  • добавлен 21 января 2011 г.
М.: Едиториал УРСС, 2004. - 272 с. - ISBN: 5-354-00707-0 Этот задачник можно рассматривать как дополнительный выпуск "Фейнмановских лекций по физике". В нем содержатся задачи с ответами и решениями по всем разделам общей физики. Идеи большинства задач были предложены основным автором лекций - лауреатом Нобелевской премии Р. Фейнманом. Задачи с решениями являются естественным дополнением к курсу лекций, но их можно использовать и независимо от не...

Шатохин С.А., Трофимова Е.В., Михайлов Г.П. Сборник индивидуальных заданий (1 курс)

  • формат doc
  • размер 109.57 КБ
  • добавлен 26 августа 2004 г.
Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.: С. А. Шатохин, Е. В. Трофимова, Г. П. Михайлов. – Уфа, 2004. - 58 с. Сборник индивидуальных заданий по разделам курса общей физики «Оптика», «Атомная и ядерная физика». Приведены задачи по волновой и квантовой оптике, квантовой механике, физики атома, твердого тела, атомного ядра и дан список индивидуальных заданий. Сборник предназначен для самостоятельной работы студентов дневного отделения и контрольны...