Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
; 18.14. На рис. 64 дана кривая зависимости спектральной
плотности энергетической светимости абсолютно черного тела т% от длины волны К при некоторой температуре. К какой темпе-ратуре Т относится эта кривая?
Какой процент излучаемой энергии приходится на долю видимого спектра при этой температуре?
18.15. При нагревании абсолют-
но черного тела длина волны К, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 690 до 500 нм. Во сколько раз уве- 0 г ^ Л,нкм личилась при этом энергетическая Рис. 64.
светимость тела?
18.16. На какую длину волны А, приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, имеющего температуру, равную температуре t=37 °С человеческого тела, т. е. 7=310 К?
18.17. Температура Т абсолютно черного тела изменилась при нагревании от 1000 до 3000 К. Во сколько раз увеличилась при этом его энергетическая светимость Ra? На сколько изменилась длина волны %, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости? Во сколько раз увеличилась его максимальная спектральная плотность энергетической светимости г*?
18.18. Абсолютно черное тело имеет температуру Т%= =2900 К. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на ЛХ=9 мкм. До какой температуры Т, охладилось тело?
18.19. Поверхность тела нагрета до температуры Г* =1000 К. Затем одна половина этой поверхности нагревает-
8 В. С. ВолькеиштеАв
225
ся на ДГ=100 К, Другая охлаждается на ДТ^ЮО К. Во' сколько раз изменится энергетическая светимость R9 поверхности этого Тела?
18.20. Какую мощность N надо подводить к зачерненно-,му металлическому шарику радиусом г=2см, чтобы поддерживать его температуру на АТ=27 К выше температуры окружающей среды? Температура окружающей среды Т => =293 К. Считать, что тепло теряется только вследствие излучения.
18.21. Зачерненный шарик остывает от температуры 7’1= =300 К до 7^2=293 К. На сколько изменилась длина волны %, соответствующая максимуму спектральной плотности его энергетической светимости?
18.22. На сколько уменьшите^ масса Солнца за год вследствие излучения? За какое время т масса Солнца уменьшится вдвое? Температура поверхности Солнца Т= |=5800 К. Излучение Солнца считать постоянным.
Г лава VI
ФИЗИКА АТОМА И АТОМНОГО ЯДРА
ЕДИНИЦЫ РАДИОАКТИВНОСТИ И ИОНИЗИРУЮЩИХ
ИЗЛУЧЕНИЙ *
В табл. 18 и 19 приведены некоторые производные еди* ницы физических величин в области радиоактивности и ионизирующих излучений в системе СИ, а также внесистемные единицы.
Примеры решения задач
Задача 1. Воздух, находящийся при нормальных условиях, облучается рентгеновскими лучами. Доза излучения равна 1 Р. Найти число пар ионов, образованных данным излучением в 1 см? воздуха.
Таблица 18
Единица Размер*
Величина определение наименование обозначе
ние
Активность изото a=dN/dt беккерель Бк Г-1
па в радиоактив
ном источнике
Интенсивность из II ватт на квадрат Вт/м2 МГ-а
СО
лучения ный метр Гр
Поглощенная доза Da=W/m грей L*T~ 8
излучения
Мощность погло ¦PB = Dn/i грей в секунду Гр/с L2T~S
щенной дозы из-
Экспозиционная Da=qjm кулон на кило- Кл/КЕ_ M-iTi
доза рентгенов , грамм
Pa = Da/t ампер на кило А/кг м-ч
грамм
8*
227
Та блица 19
Величина
Единица и ее связь с единицами СИ
Активность изотопа в радиоактивном источнике Поглощенная доза излучения Экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучений
1 Ки = 3,7101в Бк 1 рад= 10~г Гр
1 Р = 2,57976-10-* К л/«г
Примечание. Единицу экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучений кулон на килограмм, а также внесистемную единицу рентген можно применять для излучений с энергией квантов, не превышающей 5• 10~13 Дж (приблизительно 3 МэВ).
Решение. Ионы, образованные в массе т воздуха экспозиционной дозой ?>, рентгеновского излучения, переносят заряд
q = Dbm. (1)
Масса т и объем V воздуха связаны соотношением
