Exempelsamling - KTH Particle and Astroparticle Physics

More documents

Recommendations

Info

Kap 8: Statistisk mekanik Ex8:1. (T) a) Beräkna förhållandet mellan antalet väteatomer i första exciterade tillståndet och grundtillståndet vid rumstemperatur. b) Vilket är förhållandet mellan antalet atomer i andra exciterade tillståndet och grundtillståndet vid 100 000 K? Ex8:2. Ledningselektroner i en metall kan behandlas som en fermiongas. Koppar har en densitet av 8,9610 3 kg/m 3 och en ledningselektron per atom. a) Tillståndstätheten för ledningselektronerna ges av 3 / 2 dn 2me V 1/ 2 D( E) E 2 3 dE 2 Visa att fermienergi vid temperaturen T=0 ges av 2 / 3 2 2 3 N EF där N/V är densiteten av ledningselektroner. me 2 2 V b) Beräkna fermienergin för ledningselektroner i koppar. c) Jämför fermienergin vid T=0 med termiska energin k B T vid rumstemperatur. Kan man förväntas kunna använda samma fermienergi vid rumstemperatur som vid T = 0 ? Ex8:3. Visa att Wiens förskjutningslag max T=hc/(4,965k B ) ges av Plancks strålningslag. (Exakt lösning är inte möjlig utan visa att värdet är tillräckligt nära). Ex8:4. Partiklar kan antas vara särskiljbara om avståndet mellan dem är mycket större än kvantosäkerheten i deras position (Heisenbergs obestämbarhet). 3 N a) Visa att detta villkor kan formuleras som 1 för 3 / 2 V 8mk BT partiklar i termisk jämvikt vid temperatur T. b) Heliumatomer har spinn=0 och är bosoner. Är det tillräckligt att använda Maxwell-Boltzmannfördelningen för heliumgas vid normalt tryck och temperatur? c) Helium blir en vätska med densitet 0,145 g/cm 3 vid 4,2K och atmosfärstryck. Måste man då använda Bose-Einstein-fördelning? Ex8:5 (T) I ett skede av utvecklingen från Big-Bang var temperaturen 15000 K. Beräkna förhållandet mellan väteatomer i det första exiterade tillståndet och grundtillståndet.
Ex8:6 (T) Nobelpriset i fysik 2006 har tilldelats för studier av den kosmiska mikrovågsbakgrunden. Denna har sitt ursprung i det skede av big-bang där fotoner frikopplades från annan materia därför att fotonenergin inte längre var tillräcklig för att jonisera atomer och därför inte absorberades. Låt oss anta att denna fotonenergi motsvarar jonisationsenergin för grundtillståndet i väte, samt att den motsvarar den mest sannolika våglängden i strålningsspektrumet. Vilken temperatur på fotonstrålningen motsvarar denna energi?
Page 1 and 2: Exempelsamling i Modern fysik SH100
Page 3 and 4: energi elektronen får beräknas fr
Page 5 and 6: Kap 3. Partiklars vågstruktur. Ex3
Page 7 and 8: Kap 4. Ex4:1. Visa att de reella v
Page 9 and 10: Ex4:9. Studera vågfunktionerna hos
Page 11 and 12: Ex4:17. Visa att väntevärdet hos
Page 13 and 14: Kap. 5 Ex5:1 (T) Bestäm reflektion
Page 15 and 16: Kap. 6 Ex6:1 (T) En ”klassisk”
Page 17 and 18: 2 ( r) N 2 (1 br) e r / 2a0 anvä
Page 19: Kap 7: Atomer och spin Ex7:1 (T) El
Page 23 and 24: Ex9:4. (T) I en vätemolekyl H 2 by
Page 25 and 26: Kap 10. Fasta ämnen, halvledare Ex
Page 27 and 28: är 1925 dagar, ger två gamma med
Page 29 and 30: Kapitel 12: Blandade exempel av ten
Page 31 and 32: Ex12:9 En partikel med massa m och
Page 33 and 34: Kapitel 13 Exempeltenta Exempel-Ten
Page 35 and 36: Lösningsförslag. Ex1:1. a) Tiden
Page 37 and 38: eftersom rörelsemängden skall bev
Page 39 and 40: Ex2:4 Maximal energiöverföring f
Page 41 and 42: Påverkar varandra med kraft F (mot
Page 43 and 44: Medelvolym per partikel är molekyl
Page 45 and 46: x x n ( x) 2 2 dx L 0 L xsin
Page 47 and 48: eftersom är jämn och d / dx är
Page 49 and 50: 2 1 2 2 2 * 1 1 1 2 cosE 1 E
Page 51 and 52: vilket ger 0. 16 Å. Ex4:12 Grund
Page 53 and 54: Ex4:15 Studera en lösning med ener
Page 55 and 56: 2 A (b) Minimera ( x) 2 2 2 B ( x)
Page 57 and 58: Ex 4:23 1549 N/m 10 5.33 10 3 2 10
Page 59 and 60: (Kontroll: 4 T R 1 1 x 1 1 x 1
Page 61 and 62: 2 2 2 2 k 2mE 2m( U 0 E) där E
Page 63 and 64: Ex5:7 I följande problem ska vi ut
Page 65 and 66: Pss blir dvs imaginärt. * *
Page 67 and 68: Kap. 6 Ex6:1 (a) Det klassiska vär
Page 69 and 70: 2 2 3 2 2 2 3 0 / 2 2 2 2 3 2 / 2 2
Page 71 and 72:
Radiella sannolikhetstätheten u (r
Page 73 and 74:
Ex6:7 Vågfunktionen innan sönderf
Page 75 and 76:
rc 2 ( l 1) a 2 4 L / e 0 l( l 1)
Page 77 and 78:
2 2 Ex7:3 a) J L S betrakta | J |
Page 79 and 80:
Kap 8 Ex8:1 a) Väteatomerna är kl
Page 81 and 82:
a) xp x men 2 2p p 2 p 2 p
Page 83 and 84:
Kap 9. Molekylfysik. Ex9:1 Vibratio
Page 85 and 86:
Ex9:2 Övergångarna motsvarar en
Page 87 and 88:
2 Med E rot ( 1) där I CM är t
Page 89 and 90:
Man kan visa att antalet elektroner
Page 91 and 92:
Kap 11. Kärnfysik Ex11:1 Vi beräk
Page 93 and 94:
I wikipedia-sidan kan man läsa vid
Page 95 and 96:
nödvändiga sönderfall per sekund
Page 97 and 98:
n = densitet N A /molvikt = 19,310
Page 99 and 100:
Dividera ekvationerna, lös ut C B,
Page 101 and 102:
Ex12:13 Vi kommer att behöva följ
Page 103 and 104:
4. Krafterna mellan atomerna i en H
Page 105 and 106:
2 x 4 3x sin sin 3a a 3a
show all

Exempelsamling - KTH Particle and Astroparticle Physics

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?