Exempelsamling - KTH Particle and Astroparticle Physics

a) Beräkna tvärsnittet för att 18 MeV fotoner växelverkar i wolfram. (3p)
b) Detektorn består av ett antal 0.5 mm tjocka wolframplattor. Hut många
plattor behövs för att 80% av de inkommande fotonerna skall ha
växelverkat? (2p)
Ex12:5 (T) I ett medium med brytningsindex n >1 är ljushastigheten c/n lägre än i
vakuum. En partikel med hastighet v > c/n kan då i mediet orsaka
utsändande av s.k. Cherenkovljus, ett fenomen som kan liknas bogvågor från
en båt eller ett flygplan som färdas snabbare är ljudet. Ljusets sänds ut i
1
framåtriktningen med en vinkel som ges av cos
där v / c .
n
I ett partikelfysikexperiment mätte man rörelsemängden för en partikel till
8.20 GeV/c samtidigt som man fick Cherenkovljus med vinkeln =5° (cos
=0.996) för en gasvolym med trycket anpassat så att brytningsindex n var
1.0041. Beräkna partikelns massa.
Ex12:6 (T) Följande diagram är en skiss av spektrum för övergångar i HBrmolekyler.
a. Ange vibrations och rotationskvanttal för de olika linjerna
b. Förklara varför det fattas en linje mitt i diagrammet
c. Uppskatta med värden ur figuren bindningsavståndet.
Ex12:7 En radiosändare med effekten 50 kW sänder på frekvensen 1 MHz. Vad är
energin för varje utstrålat kvantum? Hur många kvanta utstrålas per period?
Ex12:8 Vad är de Broglie-våglängden för en elektron som accelererats genom en
potentialdifferens på 100 V?