Экспериментальные методы исследования частиц Задание #1 Во Укажите преимущества пузырьковой камеры. Выберите несколько из 6 вариантов ответа: 1) пробеги частиц оказываются более короткими 2) частица теряет больше энергии, чем в газе 3) частица теряет меньше энергии, чем в газе 4) большая плотность рабочего вещества 5) малая плотность рабочего вещества 6) пробеги частиц оказываются более длинными Задание #2 Во Действие счетчика Гейгера основано на Выберите один из 5 вариантов ответа: 1) Выделении энергии частицей. 2) Конденсации перенасыщенных паров. 3) Образовании пара в перегретой жидкости. 4) Расщеплении молекул движущейся заряженной частицей. 5) Ударной ионизации. Задание #3 Во При попадании заряженной частицы на полупрозрачный экран, покрытый сульфидом цинка, возникает вспышка света - это Выберите один из 4 вариантов ответа: 1) среди ответов нет правильного 2) метод ударной ионизации 3) метод вспышковости 4) метод сцинциляций Задание #4 Во Укажите преимущества метода толстослойных эмульсий. Выберите несколько из 4 вариантов ответа: 1) Эмульсия обладает малой тормозящей Эмульсия обладает большой тормозящей Он дает неисчезающий след частицы, который потом можно тщательно изучать 4) Им можно регистрировать траектории всех частиц, пролетевших сквозь фотопластинку Задание #5 Во Фотоэмульсионный метод регистрации заряженных частиц основан на Выберите один из 4 вариантов ответа: 1) Конденсации перенасыщенных паров. 2) Образовании пара в перегретой жидкости. 3) Расщеплении молекул движущейся заряженной частицей. 4) Ударной ионизации. Задание #6 Во Прибор, в котором используется частиц больших энергий ионизировать атомы газа. Выберите один из 4 вариантов ответа: 1) Пузырьковая камера 2) Камера Вильсона 3) Счётчик Гейгера 4) Такого прибора не существует Задание #7 Во Прибор для регистрации элементарных частиц, действие которого основано на образовании пузырьков пара в перегретой жидкости, называется Выберите один из 5 вариантов ответа: 1) Толстослойная фотоэмульсия. 2) Камера Вильсона. 3) Пузырьковая камера. 4) Счетчик Гейгера. 5) Фотокамера. Задание #8 Во Явление самопроизвольного превращения неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием частиц, обладающих большой проникающей Выберите один из 4 вариантов ответа: 1) Радиоактивность 2) Распад 3) Малоподвижность 4) Инерция Задание #9 Во Прибор для регистрации элементарных частиц, действие которого основано на конденсации перенасыщенного пара, называется Выберите один из 4 вариантов ответа: 1) Счетчик Гейгера 2) Толстослойная фотоэмульсия 3) Камера Вильсона 4) Фотокамера Задание #10 Во Можно ли с камеры Вильсона регистрировать незаряженные частицы? Выберите один из 4 вариантов ответа: 1) Можно, если они имеют большую массу 2) Нельзя 3) Можно, если они имеют маленькую массу 4) Можно, если они имеют большой импульс

Полупроводник – это такой материал, в атомах которого либо есть лишние электроны (n-тип), либо наоборот, их не хватает (p-тип). Соответственно, полупроводниковый фотоэлемент состоит из двух слоев с разной проводимостью. В качестве катода используется n-слой, а в качестве анода – p-слой.

Лишние электроны из n-слоя могут покидать свои атомы, тогда как p-слой эти электроны захватывает. Именно лучи света «выбивают» электроны из атомов n-слоя, после чего они летят в p-слой занимать пустующие места. Таким электроны бегут по кругу, выходя из p-слоя, проходя через нагрузку (в данном случае аккумулятор) и возвращаясь в n-слой.

Удельный объем (v) тела представляет собой объем единицы

его массы, м

3

/ кг.

,

m

V

v = (1)

где V - объем, занимаемый телом, м

3

;

m – масса тела, кг.

Плотность (ρ ) - величина, обратная удельному объему,

представляет собой массу единицы объема, кг /м

3

.

.

V

m

v

1

ρ = = (2)

Давление (Р) - сила, приходящаяся на единицу площади

поверхности, единицы измерения – ньютон на квадратный метр,

паскаль. Эта единица очень мала. Для практических целей удобнее

использовать более крупные величины:

1 кПа = 103 Па; 1 МПа = 106 Па; 1 ГПа = 109 Па; 1 бар = 105 Па.

На практике часто используют внесистемные единицы:

1 ат = 1 кгс/см2

= 735,6 мм pт. cт. = 10 000 мм вод. ст.= 98,0665 кПа;

1 атм = 760 мм рт. ст. = 10 332 мм вод. ст. = 101,325 кПа;

1 мм вод. ст. = 1 кгс/м

2

= 9,81 Па;

1 мм рт. ст. = 133,3 Па.

Термодинамическим параметром является абсолютное

давление Рабс, которое определяется из соотношений:

Рабс = Ратм + Ризб, (3)

Рабс = Ратм - Рвак, (4)  

4

где Ратм — атмосферное или барометрическое давление, измеряемое

барометром;

Ризб – избыточное давление, измеряемое манометром;

Рвак – вакуумметрическое давление (разряжение), измеряемое

вакуумметром.

При измерении давления высотой ртутного столба следует

иметь в виду, что показание прибора зависит от температуры. Это

учитывается приведением высоты столба ртути к 0° С по следующему

соотношению:

Р0 = Рt (1—0,000172 t), (5)

где Р0 - показание прибора, приведенное к 0°С, мм рт. ст.;

Рt - действительная высота ртутного столба при температуре

воздуха t°С, мм рт. ст.;

0,000172 - коэффициент объемного расширения ртути.

При удалении от поверхности земли атмосферное давление

понижается. В пределах тропосферы (до высоты 11000 м) закон

падения давления выражается формулой

,

44300

h

P P 1

,5 256

o 

 



= − (6)

где Р - барометрическое давление в верхних слоях атмосферы при

температуре ртути 0°С, мм рт. ст.;

Ро - барометрическое давление на уровне моря при температуре

ртути 0°С, мм рт. ст.;

h - высота над уровнем моря, м.

Температура характеризует степень нагретости тела и

является количественной мерой интенсивности теплового движения

молекул. Ее измеряют либо по термодинамической температурной

шкале, либо по международной практической температурной шкале. В

5

качестве точки отсчета взята тройная точка воды (температура, при

которой все три фазы воды - твердая, жидкая и газообразная -

находятся в равновесии), которой присвоены значения 273,16 К и

0,01°С. Нижним пределом шкалы является абсолютный нуль

(температура, при которой прекращается тепловое движение

молекул).

Температуру по международной практической температурной

шкале, отсчитываемую от 0°С, обозначают через t (единица

измерения – градус Цельсия), а температуру по абсолютной шкале,

отсчитываемую от температуры абсолютного нуля, обозначают через

Т и называют абсолютной температурой (единица измерения -

кельвин).

Зависимость между абсолютной температурой и температурой

по шкале Цельсия следующая:

Т = t + 273,15. (7)

Для измерения температуры применяют также шкалу

Фаренгейта (ºF), Реомюра (оR), Ренкина (оRа). Соотношения между

ними:

t о

F = 1,8 t оС +32; t оR = 0,8 t оС; t оRа = 1,8 t оС +273. (8)

Под нормальными физическими условиями понимается

состояние рабочего вещества при давлении Pабс = 760 мм рт. cт. и

температуре 0°С. Если объем газа приведен к нормальным условиям,

то его принято обозначать Vн.

Примеры решения задач

1 Давление воздуха по ртутному барометру равно 770 мм при

0°С. Выразить это давление в барах и паскалях.  

6

1мм рт. ст. = 133,3 Па; 770 мм рт. ст. =102700 Па = 1,027 бар.

2 Определить абсолютное давление пара в котле, если

манометр показывает Р=1,3 бар, а атмосферное давление по

ртутному барометру составляет 680 мм при t = 25°С.

Показание барометра получено при температуре t = 25°С. Это

показание необходимо привести к 0 ºС по уравнению (5):

Ро = Рt (1 - 0,000172 t) = 680 · 0,9957 = 677,1 мм рт. ст.

Абсолютное давление пара в котле по формуле (3)

Рабс = 130000 + 677,1 · 133,3 = 0,22 МПа.

3 Давление в паровом котле Р = 0,4 бар при барометрическом

давлении 725 мм рт. ст. Чему будет равно избыточное давление в

котле, если показание барометра повысится до 785 мм рт. ст., а

состояние пара в котле останется прежним? Барометрическое

давление приведено к 0 °С.

Объяснение: