Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
20.26. Найти постоянную решетки d каменной соли, зная молярную массу ц. =0,058 кг/моль каменной соли и ее плотность р=2,2-10^ кг/м3. Кристаллы каменной соли обладают простой кубической структурой.
20.27. При экспериментальном определении постоянной Планка h при помощи рентгеновских лучей кристалл устанавливается под некоторым углом ф, а разность потенциалов U, приложенная к электродам, рентгеновской трубки, увеличивается до тех пор, пока не появится.линия, соответ-
238
Рис. 66.
Рис. 67.
ствующая этому углу. Найти постоянную Планка h из следующих данных: кристалл каменной соли установлен под углом ф=14°; разность потенциалов, при которой впервые появилась линия, соответствующая этому углу, (/=9,1 кВ; постоянная решетки кристалла d=281 пм.
20.28. К электродам рентгеновской трубки приложена разность потенциалов ?/=60 кВ. Наименьшая длина волны рентгеновских лучей, получаемых от этой трубки, =20,6 пм. Найти из этих данных постоянную h Планка.
20.29. Найти длину волны д, определяющую коротковолновую границу непрерывного рентгеновского спектра, для случаев, когда к рентгеновской трубке приложена разность потенциалов U, равная: 30, 40, 50 кВ.
20.30. Найти длину волны Я, определяющую коротковолновую. границу непрерывного рентгеновского спектра, если известно, что уменьшение приложенного к рентгеновской трубке напряжения на>Д?/=23 кВ увеличивает искомую длину волны в 2 раза. ^
20.31. Длина волны гамма-излучения радия Я=1,6 пм. Какую разность потенциалов U надо приложить к рентгеновской трубке, чтобы получить рентгеновские лучи с этой длиной волны?
20.32.. Какую наименьшую разность потенциалов -U надо приложить к рентгеновской трубке, чтобы получить все линии /(-серии, если в качестве материала антикатода взять:
а) медь; б) серебро; в) вольфрам; г) платину?
20.33. Считая, что формула Мозли с достаточной степенью точности дает связь между длиной волны Я характеристических рентгеновских лучей и порядковым номером элемента Z, из которого сделан антикатод, найти, наибольшую длину волны Я лиций /(-серии рентгеновских лучей, даваемых трубкой с антикатодом из: а) железа; б) меди; в) молибдена; г) серебра; д) тантала; е) вольфрама; ж) платины. Для /(-серии постоянная экранирования 6=1 .
20.34. Найти постоянную экранирования 6 для L-серии рентгеновских лучей, если известно, что при переходе электрона в атоме вольфрама с М- на L-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны Я=143 пм.
20.35. При переходе электрона в атоме с L- на К-слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны Я= =78,8 пм. Какой это атом? Для /(-серии постоянная экранирования 6=1.
20.36. Воздух в некотором объеме V облучается рентгеновскими лучами. Экспозиционная доза излучения
Z?8=4,5 Р. Какая доля атомов, находящихся в данном объеме, будет ионизована этим излучением?
20.37. Рентгеновская трубка создает на некотором расстоянии мощность экспозиционной дозы Ра=2,58-10“5 А/кг. Какое число N пар ионов в единицу времени создает эта трубка на единицу массы воздуха при данном расстоянии?
20.38. Воздух, находящийся* при нормальных условиях в ионизационной камере объемом V=6 см3, облучается рентгеновскими лучами. Мощность экспозиционной дозы рентгеновских лучей Ра=0,48 мР/ч. Найти ионизационный ток насыщения /н.
20.39. Найти для алюминия толщину хцъ слоя половинного,ослабления для рентгеновских лучей некоторой длины волны. Массовый коэффициент поглощения алюминия для ЭТОЙ Д/1ИНЫ волны цм=5,3 м2/кг.
20.40. Во сколько раз уменьшится интенсивность рентгеновских лучей с длиной волны Я=20 пм при прохождении слоя железа толщиной d=0,15 мм? Массовый коэффициент поглощения железа для этой длины волны jxM=1,1 м2/кг.
20.41. Найти толщину слоя Jti/2 половинного ослабления для железа в условиях предыдущей задачи.
20.42. В нижеследующей таблице приведены для некоторых материалов значения толщины слоя лг1/а половинного ослабления рентгеновских лучей, энергия которых W =1 МэВ. Найти линейный ц и массовый цм коэффициенты поглощения этих материалов для данной энергии рентгеновских лучей. Для какой длины волны Я рентгеновских лучей получены эти данные?
Вещество Вода Алюминий Железо Свинец
уд * 'СМ 10,2 4,5 1,56 0,87
20.43. Сколько слоев половинного ослабления необходимо для уменьшения интенсивности рентгеновских лучей в 80 раз? \
§ 21. Радиоактивность
Число атомов радиоактивного вещества dN, распадающихся за время dt, пропорционально числу имеющихся атомов и определяется соотношением
dN ^
где А, — постоянная радиоактивного распада. Интегрируя, получим
N = N0e~u,
где N0 — число атомов в момент времени f=0, N — число их по истечении времени t.
Число распадов, происходящих в препарате за единицу времени, называется активностью радиоактивного препарата (1 Бк=1 расп/с):
