Fizyka Techniczna III semestr

(Zestaw 3)

1. Jaki ładunek zgromadzi się na kuli miedzianej o promieniu R=5 cm, gdy zostanie ona napromieniowana promieniowaniem elektromagnetycznym o długości =0.140 m? Praca wyjścia elektronu dla miedzi wynosi W=4.47eV.

2. Wykazać na podstawie praw zachowania, że swobodny elektron nie może pochłonąć fotonu.

3. Wyprowadzić wzór na zmianę długości fali dla fotonu rozproszonego na swobodnym elektronie pod kątem θ (efekt Comptona).

4. Przy oświetlaniu materiału monochromatycznym twardym promieniowaniem rentgenowskim stwierdzono, że maksymalna energia kinetyczna komptonowskich elektronów E_max= 0.44 MeV. Oblicz długość fali promieniowania padającego.

5. Jaka jest najmniejsza długość fali promieniowania X emitowanego z metalowej tarczy bombardowanej elektronami przyspieszanymi polem elektrycznym o napięciu U= 40kV?

6. Znaleźć długość fali relatywistycznych elektronów docierających do antykatody lampy rentgenowskiej, jeśli długość fali granicy krótkofalowej ciągłego widma rentgenowskiego wynosi 0.1 A.

7. Określić minimalną energię progową kwantu γ potrzebną do produkcji pary mezonów + i - w polu protonu bez prędkości początkowej. Podobne obliczenia wykonać dla przypadku kreacji pary elektron-pozyton.

8. Ile wynosi pęd fotonów powstających w procesie anihilacji:

a) elektronu i pozytonu,

b) protonu i antyprotonu,

zakładając, że każda z cząstek ma energię kinetyczną 1 MeV i cząstki zderzają się centralnie?