Помогите, пожалуйста, с задачей

Сообщение №46576 от Serhi 30 октября 2006 г. 10:43
Тема: Помогите, пожалуйста, с задачей

Всех приветствую. Есть вопрос теста, в котором у меня сомнения:
1). Почему в центре интерференционной картины в установке Ньютона в отраженных лучах наблюдается темное пятно:
а) в точках касания линзы и пластинки лучи не отражаются
б) при малой толщине воздушного зазора полная оптическая разность хода отраженных лучей близка к 0
в) при малой толщине воздушного зазора полная оптическая разность хода отраженных лучей близка к pi/2

Я думаю что правильный ответ б), но не знаю как точно объяснить. По сути в точке соприкосновения разность хода будет отсутствовать. В одном из источников же написано что центре наблюдается темное пятно (из-за потери лямбда0/2 при отражении от стеклянной пластинки). И что за разность хода pi/2?


Задача:
Пучок альфа-частиц диаметром 1 см прошел разность потенциалов 100 В. Надо ли учитывать волновые свойства альфа-частиц при распространении этого пучка?

Для одной частицы мне кажется нужно просто сравнить энергию покоя с энергией eU и сделать вывод. Но для чего задан диаметр пучка не могу понять.

Заранее спасибо


Отклики на это сообщение:

> Всех приветствую. Есть вопрос теста, в котором у меня сомнения:
> 1). Почему в центре интерференционной картины в установке Ньютона в отраженных лучах наблюдается темное пятно:
> а) в точках касания линзы и пластинки лучи не отражаются
> б) при малой толщине воздушного зазора полная оптическая разность хода отраженных лучей близка к 0
> в) при малой толщине воздушного зазора полная оптическая разность хода отраженных лучей близка к pi/2

> Я думаю что правильный ответ б), но не знаю как точно объяснить. По сути в точке соприкосновения разность хода будет отсутствовать. В одном из источников же написано что центре наблюдается темное пятно (из-за потери лямбда0/2 при отражении от стеклянной пластинки). И что за разность хода pi/2?

Правильные у Вас сомнения, т.к. правильного ответа нет. Насчет лямбда0/2 Вы правы. Составители теста перепутали разность хода и разность фаз. Отрицательный момент тестов в том, что они бывают некорректными, но этого уже не докажешь.

> Пучок альфа-частиц диаметром 1 см прошел разность потенциалов 100 В. Надо ли учитывать волновые свойства альфа-частиц при распространении этого пучка?

> Для одной частицы мне кажется нужно просто сравнить энергию покоя с энергией eU и сделать вывод. Но для чего задан диаметр пучка не могу понять.

Сравнивать энергию покоя с кинетической энергией надо, чтобы узнать, надо ли учитывать релятивистские эффекты. Здесь надо рассчитать импульс частицы (при этом учтите, что приобретенная энергия равна 2eU. Потом посчитайте неопределенность поперечного импульса, связанную с шириной пучка deltax*deltap порядка h. Если неопределенность импульса много меньше импульса, то по идее можно не учитывать волновых свойств.

До встречи, AID.


> > Всех приветствую. Есть вопрос теста, в котором у меня сомнения:
> > 1). Почему в центре интерференционной картины в установке Ньютона в отраженных лучах наблюдается темное пятно:
> > а) в точках касания линзы и пластинки лучи не отражаются
> > б) при малой толщине воздушного зазора полная оптическая разность хода отраженных лучей близка к 0
> > в) при малой толщине воздушного зазора полная оптическая разность хода отраженных лучей близка к pi/2

> > Я думаю что правильный ответ б), но не знаю как точно объяснить. По сути в точке соприкосновения разность хода будет отсутствовать. В одном из источников же написано что центре наблюдается темное пятно (из-за потери лямбда0/2 при отражении от стеклянной пластинки). И что за разность хода pi/2?

> Правильные у Вас сомнения, т.к. правильного ответа нет. Насчет лямбда0/2 Вы правы. Составители теста перепутали разность хода и разность фаз. Отрицательный момент тестов в том, что они бывают некорректными, но этого уже не докажешь.


> > Пучок альфа-частиц диаметром 1 см прошел разность потенциалов 100 В. Надо ли учитывать волновые свойства альфа-частиц при распространении этого пучка?

> > Для одной частицы мне кажется нужно просто сравнить энергию покоя с энергией eU и сделать вывод. Но для чего задан диаметр пучка не могу понять.

> Сравнивать энергию покоя с кинетической энергией надо, чтобы узнать, надо ли учитывать релятивистские эффекты. Здесь надо рассчитать импульс частицы (при этом учтите, что приобретенная энергия равна 2eU. Потом посчитайте неопределенность поперечного импульса, связанную с шириной пучка deltax*deltap порядка h. Если неопределенность импульса много меньше импульса, то по идее можно не учитывать волновых свойств.

> До встречи, AID.


Еще раз уточнения по задаче:
1) находим импульс альфа-частицы
T=mv^2/2=p^2/2m=eU ==> p=sqrt(2meU) m,e - масса и заряд альфа-частицы

2) находим неопределенность импульса
deltax*deltap>=h , deltax*deltap=h ==> deltap=h/deltax
h=6.63*10^(-34) deltax = D(в метрах) (если дан линейный размер области D, в которой находится частица, то можно приравнять deltax и этот размер ?????)

3)сравниваем p и deltap
если p >> deltap то волновые свойства не учитываются


И еще вопросик. Нормальной дисперсии соответствует формула dn/dлямбда > 0. Тождественна ли она формуле dn/dню < 0? Длина волны и частота обратно пропорциональны, а в ответах теста, конечно если он грамотно составлен, подходит только эта формула.

Заранее большое спасибо.


> Еще раз уточнения по задаче:
> 1) находим импульс альфа-частицы
> T=mv^2/2=p^2/2m=eU ==> p=sqrt(2meU) m,e - масса и заряд альфа-частицы

Правильно. Главное - не забудьте, что заряд альфа-частицы равен двум элементарным зарядам. А вообще тут оценочные расчеты, конечно.

> 2) находим неопределенность импульса
> deltax*deltap>=h , deltax*deltap=h ==> deltap=h/deltax
> h=6.63*10^(-34) deltax = D(в метрах) (если дан линейный размер области D, в которой находится частица, то можно приравнять deltax и этот размер ?????)

Вообще говоря, строгое соотношение неопределенностей это deltax*deltap>=h'/2.
где h' - аш с чертой равна h/2pi. При этом неопределенности могут быть строго вычислены, если задана волновая функция. Такие же задачи оценочные. Неопределенность это корень из среднего значения квадрата отклонения от положения равновесия. В частности, если вероятность однородно распределена по сечению пучка, то неопределнность координаты будет D/sqrt(12). Но можете взять просто радиус пучка.

> 3)сравниваем p и deltap
> если p >> deltap то волновые свойства не учитываются

Да.


> И еще вопросик. Нормальной дисперсии соответствует формула dn/dлямбда > 0. Тождественна ли она формуле dn/dню < 0? Длина волны и частота обратно пропорциональны, а в ответах теста, конечно если он грамотно составлен, подходит только эта формула.

Вообще-то наоборот - показатель преломления растет с частотой при нормальной дисперсии. dn/dню > 0

До встречи, AID.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100