FIZIKA

FIZIKA (MFA 101, 3kp)

Mācību prieksmeta apjoms: lekcijas - 32st., laboratorijas nodarbības - 16 st.,

kopā - 48 st.

Kontorle: eksāmens

Prieksmeta saturs.

Magnētiskais lauks. Strāvu magnētiskā mijiedarbība. Magnētiskais lauks. Strāvas kontūra magnētiskais moments. Strāvas kontūrs magnētiskajā laukā. Magnētiskā lauka indukcija un intensitāte. Magnētiskā lauka indukcijas vektora līnijas. Magnētiskā plūsma.

Bio-Savara-Laplasa likums strāvas elementam. Taisnas un riņķveida strāvas magnētiskais lauks. Kustosu lādiņu magnētiskais lauks. Magnētiskā lauka intensitātes vektora cirkulācija. Solenoīda magnētiskais lauks. Strāvas kontūra pārvietosanas darbs magnētiskajā laukā.

Lādētu daļiņu kustība elektriskajā un magnētiskajā laukā. Lorenca spēks. Lādētu daļiņu kustība homogēnā magnētiskajā laukā. Holla efekts. Lādētu daļiņu paātrināsana.

Magnētiskais lauks vielā. Magnētiķi. Magnētiskā lauka un vielas mijiedarbība. Jēdziens par elementārstrāvu. Atomu magnētiskais moments. Vielas magnetizācija. Magnetizācijas vektors. Magnētiskā uzņēmība un magnētiskā caurlaidība. Diamagnētisms. Paramagnētisms. Feromagnētisms. Ferīti.

Elektromagnētiskā indukcija. Elektriskā lauka rasanās, mainoties magnētiskajam laukam. Indukcijas strāva. Lenca likums. Indukcijas elektrodzinējspēks. Faradeja elektromagnētiskās indukcijas likums. Pasindukcija. Induktivitāte. Savstarpējā indukcija. Magnētiskā lauka enerģija, enerģijas blīvums.

Elektromagnētiskās svārstības. Svārstību kontūrs. Brīvas nerimstosas elektromagnētiskās svārstības. Svārstību vienādojums. Tomsona formula. Rimstosas svārstības un to vienādojums. Rimsanu raksturojosie lielumi. Uzspiestas svārstības un to vienādojums. Rezonanse.

Maksvela teorija. Faradeja elektromagnētiskās indukcijas likuma un pilnās strāvas likuma vispārinājums. Nobīdes strāva. Maksvela vienādojumi integrālā formā. Elektromagnētiskie viļņi. Plakans elektromagnētiskais vilnis. Viļņu vienādojums. Elektromagnētisko viļņu izplatīsanās ātrums, enerģija. Umova-Pointinga vektors. Elektromagnētisko viļņu skala.

Gaismas viļņu teorijas elementi: Gaismas interference. Gaismas elektromagnētiskā daba. Gaismas viļņu koherence un monohromatisms. Koherentu gaismas avotu iegūsanas paņēmieni. Optiskais ceļs un optiskā gājumu starpība. Gaismas viļņu interference. Koherence telpā un laikā. Interference plānās kārtiņās. Dzidrinātā optika. Interferometri.

Gaismas difrakcija. Gaismas viļņu difrakcija. Heigensa-Freneļa princips. Freneļa zonu metode. Freneļa un Frauhofera difrakcija. Difrakcija no spraugas. Difrakcijas rezģis. Rentgenstaru difrakcija kristālos. Vulfa-Bregu formula.

Gaismas polarizācija. Dabiskā un polarizētā gaisma. Lineāri polarizētas gaismas iegūsanas metodes. Brjustera likums. Malīsa likums. Mākslīgā anizotropija. Polarizācijas plaknes griesana.

Gaismas un vielas mijiedarbība. Normālā un anomālā dispersija.

Gaismas absorbcija. Bugēra likums. Gaismas izkliede.

Siltuma starojums. Līdzsvara siltuma starojums. Absolūti melns ķermenis. Kirhofa likums. Stefana-Bolcmaņa likums. Vīna pārbīdes likums. Absolūti melna ķermeņa enerģijas spektrālais sadalījums. Planka termiskā starojuma teorija.

Gaismas kvantu daba. Fotoni. Fotonu enerģija, masa un impulss. Fotoelektriskais efekts. Gaismas spiediens. Komptona efekts.

Kvantu mehānikas elementi. Debroljī hipotēze. Debroljī formula brīvai daļiņai Nenoteiktību sakarības. Srēdingera vienādojums. Viļņu funkcija, tās fizikālā jēga. Fizikālo lielumu kvantēsana. Ūdeņraza atoms. Kvantu skaitļi. Elektrona spins. Pauli princips. Elektronu sadalījums atomā. Spektri. Spontānās un inducētās pārejas. Lāzeri. Hologrāfija.

Atomu kodolu uzbūve un īpasības. Kodola uzbūve. Izotopi. Kodolu raksturojosie pamatlielumi. Jēdziens par kodolspēkiem. Kodolu masas defekts un saites enerģija.

Radioaktivitāte. Kodolu reakcijas. a b un g radioaktivitāte. Dabīgā un mākslīgā radioaktivitāte. Radioaktīvās sabruksanas pamatlikums. Radioaktīvās saimes. Radioaktīvā starojuma un vielas mijiedarbība.

Jēdziens par kodolreakcijām. Smago kodolu dalīsanās. Kodolu sintēzes reakcijas.

Jēdziens par elementārdaļiņām.

Kosmiskais starojums.

Laboratorijas darbi.

1.     19319j921t ;    Tangensgalvanometrs.

2.     19319j921t ;    Magnetronefekts.

3.     19319j921t ;    Ņūtona gredzeni.

4.     19319j921t ;    Difrakcijas rezģis.

5.     19319j921t ;    Gaismas polarizācija.

6.     19319j921t ;    Optiskā pirometrija.

7.     19319j921t ;    Fotoefekta likumi.

8.     19319j921t ;    Spektroskopija.

Literatūra.

Friss S., Timoreva A. Vispārīgās fizikas kurss. 1., 2., 3. sēj. LVI, Rīgā, 1957, 1958, 1959.

Jansone M., Kalnača A., Blūms I., Ķiploka A., Klemenovs I., Medvids M., Knite M. Uzdevumu krājumi vispārīgajā fizikā. R.: RTU, 2000. - 248 lpp.

Jansone L., Zambrāns A., Badūns A., Jansone A. Fizikas praktikums. R.:Zvaigzne, 1979., - 504 lpp.

Jansone M., Klincāre I., Ķiploka A. Fizikas praktikums Tehniskās universitātes studentiem. R.:RTU, 1997. - 113 lpp.

Klincāre I. Fizikas praktikums tehniskās universitātes studentiem. R.:RTU, 2001. - 188 lpp.

Okmanis A. Praktikums elektrofizikā. R.:Zvaigzne, 1983. - 270 lpp.

Valters A. Fizika. R.:Zvaigzne, 1992. - 643 lpp.

Valters A., Čudars J. Praktikums optikā un kodolfizikā. R.:Zvaigzne, 1968. - 230 lpp.

Fizikas pamatu uzziņas krājums. / E. Siltera redakcijā. - R.:Mācību grāmata, 1994. - 43 lpp.

10.     19319j921t ; Волькенштейн В. С. Сборник задач по общему курсу физики. - M.: Наука, 1985. - 31 c.

11.     19319j921t ; Комплексные задание по физике. Р.: РПИ, 1978. - 92 с.

1 kontroldarbs

Uzdevumu numuri un kontroldarbu varianti

2 kontroldarbs

Uzdevumu numuri un kontroldarbu varianti

ELEKTROMAGNĒTISMS.

Magnetostatika. Bio-Savāra-Laplasa likums. Lorenca spēks. Ampēra spēks.

Aprēķināt magnētiskā lauka intensitāti punkta, kas atrodas 2 cm attālumā no bezgalīgi gara vadītāja, pa kuru plūst 5 A stipra strāva. [39.8 A/m].

Aprēķināt magnētiska lauka intensitāti riņķveida stieples vijuma centrā, ja vijuma rādiuss ir 1 cm un pa to plūst 1 A stipra strāva. [50 A/m].

20-1. attēlā redzami divu bezgalīgi garu taisnu vadu sķērsgriezumi, pa kuriem plūst strāva. Attālums AB starp vadiem ir 10 cm, I₁ 20 A, I₂ = 30 A. Aprēķināt magnētiskā lauka ntensitāti, ko rada strāvas I₁ un I₂, punktos M₁, M₂ un M₃. Attālums M₁A = 2 cm, AM₂ = 4 cm un BM₃ = 3 cm.
[120 A/m; 159 A/m; 135 A/m].

Atrisināt ieprieksējo uzdevumu, ja strāvas plūst vienā virzienā.
[199 A/m; 0; 183 A/m].

20-2. attēlā doti trīs taisnu bezgalīgi garu vadu sķērsgriezumi, pa kuriem plūst strāva. Attālums AB = BC = 5 cm; I₁ = I₂ = I un I₃ = 2 7. Aprēķināt punktu uz taisnes AC, kurā strāvu I₁, I₂ un I₃ radītā magnētiskā lauka intensitāte ir nulle. [Punkts, kurā magnētiskā lauka intensitāte ir nulle, atrodas starp punktiem I₁ un
I₂ 3.3 cm attālumā no A].

Atrisināt ieprieksējo uzdevumu, ja visas trīs strāvas plūst vienā virzienā. [Punkti, kuros magnētiskā lauka intensitāte ir nulle, atrodas pa labi no punkta A 1.8 cm un 6.96 cm attāluma no tā].

Divi taisni bezgalīgi gari vadi ir perpendikulāri viens pret otru un atrodas vienā plaknē (20-3. Att.). Aprēķināt magnētiskā lauka intensitāti punktā M₁ un M₂, ja I₁ = 2 A un I₂ = 3 A. Attālums AM₁ = AM₂ = 1 cm, BM₁ = CM₂ = 2 cm. [8 A/m; 55.8 A/m].

Divi taisni bezgalīgi gari vadi ir perpendikulāri viens pret otro un atrodas savstarpēji perpendikulārās plaknēs (20-4. Att.). Aprēķināt magnētiskā lauka intensitāti punktos M₁ un M₂, ja I₁ = 2 A un I₂ = 3 A. Attālums AM₁ = AM₂ = 1 cm
un AB = 2 cm. [35.6 A/m; 57.4 A/m].

Divi taisni, gari vadi novietoti paralēli 10 cm attālumā viens no otra. Pa vadiem pretējos virzienos plūst strāvas I₁ = I₂ = 5 A. Aprēķināt magnētiskā lauka lielumu un virzienu punktā, kas atrodas 10 cm attālumā no katra vada. [8 A/m. Magnētiskā lauka intensitāte vērsta perpendikulāri plaknei, kas iet caur abiem vadiem].

Pa garu vertikālu vadu no augsas uz leju plūst strāva I = 8 A. Kādā attālumā r no vada lauka intensitāte, kas rodas, saskaitot zemes un strāvas magnētiskos laukus, vērsta vertikāli augsup? Zemes magnētiskā lauka horizontālā komponente H_h - 16 A/m. [0.08 m].

Atrisināt ieprieksējo uzdevumu, ja strāvas stiprums vadā ir 30 A un vada posms no punkta C redzams 90° leņķī. Punkts C atrodas 6 cm attālumā novada. [56.5 A/m].

Pa taisna vada posmu, kura garums 30 cm, plūst strāva. Kādā attālumā no vada uz posma vidusperpendikula jāatrodas punktiem, kuros magnētisko lauku var uzskatīt par bezgalīgi garas taisnvirziena strāvas magnētisko lauku? Kļūda nedrīkst pārsniegt 5 %. [ 5cm].

Norādījums. Pieļaujamā kļūda ,kur ;H magnētiskais

lauks no strāvas vada posma un H₂ -magnētiskais lauks no bezgalīgi garas taisnvirziena strāvas.

Punktā C, kas atrodas 5 cm attāluma no bezgalīgi gara taisna vada ar strāvu, magnētiskā lauka intensitāte ir 400 A/m. 1) Cik garam jābūt vadam, lai tā intensitātes vērtība būtu pareiza ar precizitāti līdz 2%? 2) Cik liela ir magnētiskā lauka intensitāte punktā C, ja vada garums ir 20 cm un punkts C atrodas uz sī vada vidusperpendikula. [1) 0.245 m; 2) 358 A/m].

20 A stipra strāva plūst pa taisnā leņķī saliektu garu vadu. Aprēķināt magnētiskā lauka intensitāti punktā, kas atrodas uz sī leņķa bisektrises 10 cm attālumā no leņķa virsotnes. [77.3 A/m].

Plūstot pa vara stieples gredzenu, strāva I = 20 A gredzena centrā rada magnētiskā lauka intensitāti H = 178.3 A/m. Stieples sķērsgriezums S = 1.0 mm². Cik liela potenciālu starpība pielikta gredzena stieples galiem? [0.12 V].

Aprēķināt magnētiskā lauka intensitāti uz riņķveida kontūra ass 3 cm attālumā no tā plaknes. Kontūra rādiuss 4 cm. Strāvas stiprums kontūrā 2 A.
[12.7 A/m].

Magnētiskā lauka intensitāte riņķveida vijuma centrā ir 63.7 A/m. Vijuma rādiuss 11 cm. Aprēķināt magnētiskā lauka intensitāti uz vijuma ass 10 cm attālumā no tā plaknes. [25.7 A/m].

Divi riņķveida vijumi atrodas paralēlās plaknēs 0.1 m attālumā viens no otra. Katra vijuma rādiuss 4 cm, un pa tiem plūst strāva I₁ = I₂ = 2 A. Aprēķināt magnētiskā lauka intensitāti uz vijuma kopīgās ass punktā, kas atrodas vienāda attālumā no tiem. Uzdevumu atrisināt, ja: 1) strāva vijumos plūst vienā virzienā;
2) strāvas virzieni vijumos pretēji. [1) 12.2 A/m; 2) 0],

Divi riņķveida vijumi atrodas paralēlās plaknēs 5 cm attālumā viens no otra. Katra vijuma rādiuss 4 cm un pa tiem plūst strāva I₁ = I₂ = 4 A. Aprēķināt magnētiskā lauka intensitāti viena vijuma centrā. Uzdevumu atrisināt, ja: 1) strāva vijumos plūst vienā virzienā; 2) strāva tajos plūst pretējos virzienos.
[1) 62.2 A/m; 2) 38.2 A/m].

Aprēķināt magnētiskā lauka intensitātes sadalījumu pa riņķveida vijuma asi, ja pa vijumu plūst 10 A stipra strāva un tā diametrs ir 10 cm. Sastādīt H vērtību tabulu x vērtībām intervālā 0 x 10 cm pēc katriem 2 cm un konstruēt grafiku.

Divi riņķveida vijumi novietoti divās savstarpēji perpendikulārās plaknēs tā, ka so vijumu centri sakrīt. Katra vijuma rādiuss 2 cm un strāva, kas plūst pa vijumiem, I₁ I₂ = 5 A. Aprēķināt magnētiskā lauka intensitāti so vijumu centrā. [177 A/m].

1 m gara stieple saliekta kvadrātveida rāmītī. Pa so rāmīti plūst 10 A stipra strāva. Aprēķināt magnētiskā lauka intensitāti rāmīsa centrā. [35.8 A/m].

Stieples riņķveida vijuma centrā rodas magnētiskais lauks H, ja uz vijuma galiem potenciālu starpība ir U. Cik liela potenciālu starpība jāpieliek vijuma galiem, lai vijuma centrā iegūtu tādu pasu magnētiskā lauka intensitāti, ja vijums izgatavots no tās pasas stieples un tā rādiuss ir divreiz lielāks? [4 U₁].

Pa stieples rāmīti, kam regulāra daudzstūra forma, plūst strāva I 2 A. Rāmīsa centrā veidojas magnētiskais lauks ar intensitāti H = 33 A/m. Aprēķināt, cik gara ir stieple, no kuras izveidots rāmītis. [0.2 m].

Bezgalīgi garā vadā izveidojusies riņķveida cilpa, kuras pieskare ir vads. Pa vadu plūst 5 A stipra strāva. Aprēķināt cilpas rādiusu, ja zināms, ka magnētiskā lauka intensitāte cilpas centrā ir 41 A/m. [8 10^-2 m].

Starp elektromagnēta poliem ir homogens magnētiskais lauks, kura indukcija ir 0.1 T. Pa 70 cm garu vadu, kas novietots perpendikulāri spēka līnijām, plūst 70 A stipra strāva. Aprēķināt spēku, kas darbojas uz vadu. [4.9 N].

Divi taisni, gari un paralēli vadi atrodas 10 cm attālumā viens no otra. Pa vadiem vienā virzienā plūst strāva I₁ = 20 A un I₂ = 30 A. Cik liels darbs jāpastrādā (uz vada garuma vienību), lai atbīdītu sos vadus vienu no otra 20 cm attālumā? [8.3 10^-5 J/m].

Divi taisni, gari un paralēli vadi atrodas kādā attālumā viens no otra. Pa vadiem vienā virzienā plūst vienāda stipruma strāva. Aprēķināt strāvas stiprumu katrā vadītājā, ja zināms, ka, sos vadus atvirzot vienu no otra divreiz lielākā attālumā, jāpastrādā 5.5 10^-7 J/cm liels darbs (uz vada garuma vienību). [20A; 20A].

Paātrināts ar 1000 V potenciālu starpību elektrons ielido homogenā magnētiskajā laukā, kas ir perpendikulārs elektrona kustības virzienam. Magnētiskā lauka indukcija ir 1.19 10^-3 T. Aprēķināt: 1) elektrona trajektorijas liekuma rādiusu; 2) tā apriņķosanas periodu pa riņķa līniju; 3) elektrona kustības daudzuma momentu. [1) 9 10^-2 m; 2) 3 10^-8 s;
3) 1.5 ]

Elektrons, kas paātrināts ar 300 V lielu potenciālu starpību, kustas paralēli taisnam garam vadam 4 mm attālumā no tā. Cik liels spēks iedarbojas uz elektronu, ja pa vadu plūst 5 A stipra strāva? [4 N].

a daļiņu (hēlija atoma kodolu) plūsma, kas paātrināta ar 1 MV lielu starpību, ielido homogenā magnētiskajā laukā, kura intensitāte 1.2 MA/m. Katras daļiņas ātrums vērsts taisnā leņķī pret magnētiskā lauka virzienu. Aprēķināt spēku, kas darbojas uz katru daļiņu. [4.7 10^-12 N].

Elektrons ielido homogenā magnētiskajā laukā perpendikulāri spēka līnijām. Elektrona ātrums v = 4 m/s. Magnētiskā lauka indukcija T. Cik liels ir elektrona tangenciālais un normālais paātrinājums magnētiskajā laukā?

[0 visu kustības laiku; 7 1015 m/s2].

Aprēķināt protona kinētisko enerģiju, ja tas kustas pa riņķa līniju magnētiskajā laukā, kura indukcija 1 T. Riņķa līnijas rādiuss 60 cm.
[17.3 MeV].

Protons un elektrons, kustēdamies ar vienādu ātrumu, nokļūst homogenā magnētiskajā laukā. Cik reizu protona trajektorijas liekuma rādiuss R1 lielāks par elektrona trajektorijas liekuma rādiusu R2 ? [1840].

Protons un elektrons, kas paātrināti ar vienādu potenciālu starpību, ielido homogenā magnētiskajā laukā. Cik reizu protona trajektorijas liekuma rādiuss R1 lielāks par elektrona trajektorijas liekuma rādiusu R2 ? [42.9].

Ievietojot Vilsona kameru magnētiskajā lauka iegūta fotogrāfija, uz kuras elektrona trajektorija ir riņķa līnijas loks ar rādiusu 10 cm. Magnētiskā lauka indukcija 10-2 T. Aprēķināt elektrona enerģiju elektronvoltos. [88 keV].

Lādēta daļiņa magnētiskajā laukā kustas pa riņķa līniju ar ātrumu
106 m/s. Magnētiskā lauka indukcija ir 0.3 T. Liekuma rādiuss 4 cm. Aprēķināt daļiņas lādiņu, ja zināms, ka tās enerģija ir 12 keV. [3.2 10^-19 C].

Protons un a daļiņa ielido homogenā magnētiskajā laukā. Daļiņu ātrums ir vērsts perpendikulāri lauka spēka līnijām. Cik reizu protona apriņķosanas periods magnētiskajā laukā ir lielāks par a daļiņas apriņķosanas periodu? [Divas reizes].

α daļiņa, kuras kinētiskā enerģija 500 eV, ielido homogenā magnētiskajā laukā, kas ir perpendikulārs tās kustības ātrumam. Magnētiskā lauka indukcija 0.1 T. Aprēķināt: 1) spēku, kas darbojas uz daļiņu; 2) rādiusu riņķa līnijai, pa kuru kustas daļiņa; 3) daļiņas apriņķosanas periodu.

[1) 5 10-15 N;2)3.2 10^-2 m;3)1.3 10-6 s].

α daļiņa, kuras kustības daudzuma moments ir
1.33 10^-22 ielido homogenā magnētiskajā laukā, kas ir perpendikulārs tās kustības ātrumam. Magnētiskā lauka indukcija ir 2.5 10^-2 T. Aprēķināt α daļiņas kinētisko enerģiju. [500 eV].

Vienvērtīgus kālija izotopu jonus paātrina 300 V liela potenciālu starpība; pēc tam joni nokļūst homogenā magnētiskajā laukā, kas perpendikulārs to kustības virzienam. Izotopu atomsvars 39 un 41. Magnētiskā lauka indukcija 0.08 T. Aprēķināt so jonu trajektoriju liekuma rādiusus.
[0.195 m; 0.200 m].

Aprēķināt attiecību lādētai daļiņai, ja tā, ielidot ar ātrumu 10⁸ cm/s homogenā magnētiskajā laukā, kura intensitāte 199 kA/m, sāk kustēties pa riņķa līnijas loku. Riņķa līnijas rādiuss 8.3 cm. Daļiņas kustības ātrums ir perpendikulārs magnētiskā lauka virzienam. Salīdzināt aprēķināto vērtību ar vērtību elektronam, protonam un a daļiņai. [4.810⁷C/kg; 1.76 10¹¹ C/kg; 10⁷ C/kg; 4.8 10⁷ C/kg].

Magnētiskajam laukam ar intensitāti H = 8 10³ A/m un elektriskajam laukam ar intensitāti E = 10 V/cm ir vienāds virziens. Sādā elektromagnētiskajā laukā elektrons lido ar ātrumu v = 10⁵ m/s. Aprēķināt elektrona normālo paātrinājumu a_n, tangenciālo paātrinājumu a_t un pilno paātrinājumu. Uzdevumu atrisināt, ja: 1) elektrona ātrums vērsts paralēli spēka līnijām un 2) elektrona ātrums vērsts perpendikulāri lauka spēka līnijām. [1) 10¹⁴ m/s², 1.76 10¹⁴ m/s²; 2) 2.5 10¹⁴ m/s², 0, 2.5 10¹⁴ m/s²].

Magnētiskais lauks, kura indukcija B = 5 T, vērsts perpendikulāri elektriskajam laukam, kura intensitāte E = 10 V/cm. Ar ātrumu v lidojosu elektronu kūlis nonāk telpā ar minētajiem laukiem. Elektronu ātrums perpendikulārs plaknei, kurā atrodas vektori E un B. Aprēķināt: 1) elektronu ātrumu v, ja vienlaicīgā abu lauku iedarbībā elektronu kūlis nenovirzās; 2) elektronu trajektorijas liekuma rādiusu, kad ieslēgts tikai magnētiskais lauks.
[1) 2 10⁶ m/s; 2) 2.3 m].

Elektrons, kas paātrināts ar potenciālu starpību U = 6 kV, ielido homogenā magnētiskajā laukā, ar lauka virzienu veidojot leņķi a = 30°, un sāk kustēties pa spirāli. Magnētiskā lauka indukcija B = 1.3 Wb/m². Aprēķināt: 1) spirāles vijuma rādiusu un 2) spirāles kāpi. [l) m; 2) 11 m].

Protons ielido homogenā magnētiskajā laukā, ar lauka virzienu veidojot leņķi a = 30°, un tālāk kustas pa spirāli, kuras rādiuss 1.5 cm. Magnētiskā lauka indukcija ir 0.1 T. Aprēķināt protona kinētisko enerģiju.
[433 eV].

Elektrons ielido plakanā horizontālā kondensatorā paralēli tā platēm ar ātrumu v₀ = 10⁷ m/s. Kondensatora garums l = 5 cm; kondensatora elektriskā lauka intensitāte E = 100 V/cm. Izlidojot no kondensatora, Elektrons nokļūst magnētiskajā laukā, kura spēka līnijas perpendikulāras elektriskā lauka spēka līnijām. Magnētiskā lauka indukcija B = 10^-2 T. Aprēķināt: 1) elektrona vītņveida trajektorijas rādiusu magnētiskajā laukā un 2) elektrona vītņveida trajektorijas kāpi.
[1) 5 mm; 2) 3.6 cm].

Elektrons, kas paātrināts ar potenciālu starpību U = 3000 V, ielido solenoīda magnētiskajā laukā, ar solenoīda asi veidojot leņķi a Solenoīda ampērvijumu skaits ir 5000, tā garums 25 cm. Aprēķināt elektrona vītņveida trajektorijas kāpi solenoīda magnētiskajā laukā. [3.94 m].

Elektrons kustas homogēnā magnētiskajā laukā, kura indukcija
B = 9 T, pa skrūves līniju, kuras rādiuss R= l cm un kāpe h = 7.8 cm. Noteikt elektrona kustības periodu T un ātrumu v. [3.97 10^-9 s; 2.5 10⁷ m/s].

Elektronam, kas lido kineskopā, piemīt enerģija W = 12 keV. Kineskops ar tā orientēts, ka elektroni kustas horizontālā virzienā no dienvidiem uz ziemeļiem. Zemes magnētiskā lauka indukcijas vektora vertikālā komponente B = 5.5 T vērsta uz leju. Kādā virzienā tiks noliekts elektronu kūlis? Aprēķināt elektronu paātrinājumu. Cik liela ir elektronu kūļa novirze x, ja elektroni nolido kineskopā attālumu l = 20 cm? [Elektronu kūlis novirzās uz austrumiem; 6.3 10¹⁴ m/s²; 3 m].

Elektromagnētiskā indukcija. Magnētiskā lauka enerģija.

Homogena magnētiskajā lauka, kura intensitāte 80 kA/m, novietots kvadrātveida rāmītis. Rāmīsa plakne ar magnētiskā lauka virzienu veido 45° leņķi. Rāmīsa mala 4 cm. Aprēķināt magnētisko plūsmu, kas sķel rāmīti. [1.13 10^-4 Wb].

Magnētiskajā laukā, kura indukcija ir 0.05 T, rotē 1 m gars stienis. Rotācijas ass, kas iet caur stieņa vienu galu, ir paralēla magnētiskā lauka spēka līnijām. Aprēķināt magnētiskās indukcijas plūsmu, ko sķeļ stienis katrā apgriezienā. [0.157 Wb].

Rāmītis, kura laukums 16 cm², rotē homogēnā magnētiskā laukā, izdarot
2 apgr./s. Rotācijas ass atrodas rāmīsa plaknē un ir perpendikulāra magnētiskā lauka spēka līnijām. Magnētiskā lauka intensitāte 7.96 10⁴ A/m. Noteikt: 1) magnētiskās plūsmas, kas sķeļ rāmīti, atkarību no laika, 2) vislielāko magnētiskās plūsmas vērtību. [1) cos(4 p t+q) Wb; 2) Wb].

Cik ampērvijumu vajag, lai solenoīdā ar dzelzs serdi, kuras garums 120 cm un sķērsgriezuma laukums 3 cm², radītu 4.2 10^-6 Wb lielu magnētisko plūsmu?
[955 ampērvijumi].

Solenoīdā, kura garums 25.1 cm un diametrs 2 cm, ievietota dzelzs serde. Solenoīdam ir 200 vijumu. Attēlot grafiski solenoīdā ar serdi magnētiskās plūsmas f atkarību no strāvas stipruma I robezās 0 I 5 A ik pēc 1 A. Uz ordinātu ass atlikt f 10⁴ Wb.

Magnētiskās indukcijas plūsma caur solenoīdu (bez serdes) ir 5 l0^-6 Wb. Aprēķināt sā solenoīdā magnētisko momentu. Solenoīdā garums 25 cm. [1 m²A].

No 20 cm garas stieples izveidots: 1) kvadrātveida un 2) riņķveida kontūrs. Aprēķināt spēka griezes momentu, kas darbojas uz katru kontūru, ja tas novietots homogēnā magnētiskajā laukā, kura indukcija ir 0.1 T. Pa kontūriem plūst 2 A stipra strāva. Katra kontūra plakne ar magnētiskā lauka virzienu veido 45° leņķi.
[1) 3.53 N m; 2) 4.5 N m].

Kvadrātveida rāmītis iekārts stieplē tā, lai magnētiskā lauka spēka līnijas ar rāmīsa plaknes normāli veidotu 90° leņķi. Rāmīsa mala 1 cm. Magnētiskā lauka indukcija 1.37 T. Ja pa rāmīti plūst strāva I = 1 A, tad tas pagriezas par 1° leņķi. Aprēķināt stieples materiāla bīdes moduli. Stieples garums 10 cm, diega rādiuss 0.1 mm. [5 10¹⁰ N/m²].

Riņķveida kontūrs novietots homogēnā magnētiskajā laukā tā, ka kontūra plakne atrodas perpendikulāri lauka spēka līnijām. Magnētiskā lauka intensitāte ir 160 kA/m. Pa kontūru plūst 2 A stipra strāva. Kontūra rādiuss 2 cm. Cik liels darbs jāpadara, lai pagrieztu kontūru par 90° ap asi, kas sakrīt ar kontūra diametru?
[5 J].

Homogēnā magnētiskajā laukā, kura indukcija ir 0.5 Wb/m², vienmērīgi kustas 10 cm gars vads. Pa vadu plūst 2A stipra strāva. Vada kustības ātrums ir 20 cm/s, un tā virziens ir perpendikulārs magnētiskā lauka virzienam. Aprēķināt: 1) vada pārvietosanas darbu 10 sekunzu laikā; 2) jaudu, kas patērēta sai kustībai, [1) 0.2 J; 2) 2 W].

Aprēķināt magnētiskās indukcijas plūsmu, ko rotējot sķeļ diska A rādiuss ab (sk. 21-1. Att.) vienas minūtes laikā. Diska rādiuss r = 10 cm. Magnētiska lauka indukcija B = 0.1 T. Disks izdara 5.3 apgr./s. [1 Wb].

Homogēnā magnētiskajā laukā, kura indukcija 0.1 T, kustas 10 cm gars vads. Vada kustības ātrums v=15m/s un virziens perpendikulārs magnētiskajam laukam. Cik liels ir vadītājā inducētais EDS?
[-0.15 V].

Spole, kuras diametrs 10 cm un kurai 500 vijumu, atrodas magnētiskajā laukā. Kāda sajā spolē ir indukcijas elektrodzinējspēka vidējā vērtība, ja magnētiskā lauka indukcija 0.1 sekundes laikā palielinās no 0 līdz
25 Wb/m²? [78.5 V].

Reaktīvas lidmasīnas ātrums 950 km/h. Aprēķināt indukcijas elektrodzinējspēku, kas rodas uz sādas lidmasīnas spārnu galiem, ja Zemes magnētiskā lauka intensitātes vertikālā komponente ir 40 A/m un attālums starp lidmasīnas spārnu galiem 12.5 m. [165 mV].

Riņķveida stieples vijums, kas norobezo 100 cm² laukumu, atrodas homogēnā magnētiskajā laukā, kura indukcija 1 Wb/m². Vijuma plakne perpendikulāra magnētiskā lauka virzienam. Aprēķināt indukcijas elektrodzinējspēka vidējo vērtību, kas rodas vijumā, ja lauku ieslēdz 0.01 sekundes laikā. [1V].

Homogēnā magnētiskajā laukā, kura indukcija 0.1 T, vienmērīgi rotē spole ar 100 stieples vijumiem, izdarot 5 apgr./s. Spoles sķērsgriezuma laukums  100 cm². Rotācijas ass ir perpendikulāra spoles asij un magnētiskā lauka virzienam. Aprēķināt maksimālo indukcijas elektrodzinējspēku rotējosajā spolē. [3.14 V].

Homogēnā magnētiskajā laukā, kura indukcija 0.8 T, vienmērīgi rotē rāmītis ar leņķisko ātrumu 15 rad/s. Rāmīsa laukums 150 cm². Rotācijas ass atrodas rāmīsa plaknē un ar magnētiskā lauka līnijām veido 30° leņķi. Aprēķināt maksimālo indukcijas elektrodzinējspēku rotējosajā spolē. [0.09 V].

1 m gars horizontāls stienis rotē ap vertikālu asi, kas iet caur vienu stieņa galu. Rotācijas ass ir paralēla magnētiskā lauka spēka līnijām. Magnētiskā lauka indukcija ir 5 T. Cik apgriezienu sekundē jāizdara stienim, lai potenciālu starpība uz stieņa galiem būtu 1 mV? [6.4 apgr./s].

Aprēķināt magnētiskā lauka indukciju, ja magnētiskā plūsma, kas perpendikulāri iet cauri 100 cm² lielam laukumam, ir 0.02 Wb.[2 T].

Cik lielu darbu veic magnētiskie spēki, pārvietot magnētiskajā laukā 40 cm attālumā perpendikulāri indukcijas līnijām 60 cm garu vadu? Magnētiskā lauka indukcija ir 4 T, bet strāvas stiprums vadā 10 A. [9.6 J],

Magnētiskā plūsma, kas iet caur taisnstūra rāmīti, kura garums 50 cm un platums 40 cm, ir 0.28 Wb. Aprēķināt magnētisko indukciju, ja rāmīsa plakne ar magnētiskā lauka indukcijas līnijām veido 45° lielu leņķi. [= 2 T].

Aprēķināt magnētisko plūsmu cilindriskai spolei, kuras garums 12.56 cm un tērauda serdes sķērsgriezuma laukums 0.01 m², ja spolei uztīts 1000 vijumu un tajos plūst 40 A stipra strāva. Tērauda magnētiskā caurlaidība 1000.
[4 Wb].

Aprēķināt magnētisko plūsmu, kas iet caur 100 cm² lielu laukumu, ja magnētiskā indukcija ir 2 T. [0.02 Wb].

Aprēķināt, cik lielam laukumam iet cauri 0.003 Wb liela magnētiskā plūsma, ja magnētiskā indukcija ir 0.2 T. [150 cm²]

Cilindriskas spoles garums 25.12 cm, serdes sķērsgriezuma laukums 0.01 m² un vijumu skaits 2000. Serde izgatavota no tērauda, kura magnētiskā caurlaidība 1000. Aprēķināt, cik stipra strāva plūst spolē, ja magnētiskās plūsmas izmaiņa spolē ir 8 Wb. [80 Aļ].

Elektromagnētiskā indukcija.

Cik ampērvijumu vajag, lai maza diametra solenoīdā, kura garums 80cm, magnētiskā lauka enerģijas blīvums būtu 1.75 J/m³?
[500 ampērvijumu].

Solenoīdam, kura garums 20 cm un sķērsgriezuma laukums 30 cm², uzmaukts stieples vijums. Solenoīdā tinumā ir 320 vijumu, pa tiem plūst 3 A stipra strāva. Cik liels vidējais EDS inducējas solenoīdam uzmauktajā vijumā, ja strāva solenīoldā izslēdzas 0.001 sekundes laikā? [0.018 V].

Cik liela ir elektrodzinējspēka vidēja vērtība, kas inducējas vijumā, ja solenoīdam, kas aplūkots ieprieksējā uzdevumā, ir dzelzs serde?
[54 V].

Solenoīdam, kura garums 144 cm un diametrs 5 cm, uzmaukts stieples vijums. Solenoīda tinumā ir 2000 vijumu, un pa tiem plūst 2 A stipra strāva. Solenoīdam ir dzelzs serde. Cik liels elektrodzinējspēks inducējas solenoīdam uzmauktajā vijumā, ja strāva solenoīda izslēdzas 0.002 sekunzu laikā? [1.57 V].

1) Aprēķināt spoles induktivitāti, ja tās 20 centimetros ir 400 vijumu. Spoles sķērsgriezuma laukums 9 cm². 2) Aprēķināt sīs spoles induktivitāti, ja spolei ielikta dzelzs serde. Serdes materiāla magnētiskā caurlaidība darba apstākļos ir 400. [1) 0.9 mH; 2) 0.36 H].

Solenoīda tinumā ir N vara stieples vijumu. Stieples sķērsgriezuma laukums 5=1 mm². Solenoīda garums l= 25 cm, tā pretestība
R = 0.2 W. Aprēķināt solenoīda induktivitāti. [5.5 H].

Cik stieples vijumu ir spoles vienslāņa tinumā, ja tās induktivitāte ir
0.001 H? Spoles diametrs 4 cm, stieples diametrs 0.6 mm. Vijumi uztīti ciesi cits pie cita. [380 vijumu].

Spolei ar dzelzs serdi sķērsgriezuma laukums ir 20 cm² un vijumu skaits 500. Spolei ar dzelzs serdi induktivitāte ir 0.28 H, ja caur tinumu plūst 5 A stipra strāva. Aprēķināt dzelzs serdes magnētisko caurlaidību. [1400].

50 cm garam solenoīdam ar sķērsgriezuma laukumu 2 cm² ir 2 H liela induktivitāte. Cik stiprai jābūt strāvai, lai magnētiskā lauka enerģijas blīvums solenoīda būtu 10^-3 J/m³? [1 A].

Cik vijumu ir spolei, kuras induktivitāte L = 0.001 H, ja, plūstot strāvai
I = 1 A, magnētiskā plūsma caur spoli f Wb? [500].

Solenoīdam ar dzelzs serdi sķērsgriezuma laukums 10 cm². 1) Aprēķināt serdes materiāla magnētisko caurlaidību, ja magnētiskā plūsma, kas sķeļ solenoīda sķērsgriezuma laukumu, ir 1.4 Wb. 2) Aprēķināt, cik stiprai strāvai jāplūst caur solenoīdu, lai tā atbilstu sai magnētiskajai plūsmai, ja zināms, ka solenoīda induktivitāte ir 0.44 H. Solenoīda garums 1 m. [1) 1400; 2) 1.6 A].

Solenoīdam, kuram sķērsgriezuma laukums 10 cm² un 1000 Vijumu, ir 50 cm gara serde. Aprēķināt sā solenoīda induktivitāti, ja pa solenoīda tinumiem plūst strāva: 1) I₁ = 0.1 A; 2) I ₂ = 0.2 A;3), I₃ = 2A.
[1) 9.0 H; 2) 5.8 H; 3) 0.83 H].

Magnētiskajā laukā, kura indukcija 0.1 T, novietots kvadrātveida rāmītis no vara stieples. Stieples sķērsgriezuma laukums 1 mm², rāmīsa laukums 25cm², normāle pret rāmīsa plakni vērsta lauka spēka līniju virzienā. Cik elektrības aizplūst pa rāmīsa kontūru, ja magnētiskais lauks izzūd. [0.074 C].

Aprēķināt, cik ilgā laikā magnētiskā plūsma, kas iet caur kontūru, izmainās par 4 Wb, ja sajā laikā rodas 2 V liels indukcijas EDS. [0.2s].

Attālums starp lidmasīnas spārnu galiem 60 m. Lidmasīnai lidojot horizontāli, starp spārnu galiem inducējas 0.42 V liels EDS. Aprēķināt lidmasīnas ātrumu, ja Zemes magnētiskā lauka indukcija vertikālā virzienā ir T. [140m/s].

Homogēnā magnētiskā laukā, kur indukcija 5 T, atrodas solenoīds. Aprēķināt indukcijas EDS vidējo vērtību, ja 0.2 sekundēs solenoīds pagriezas par 180° un tā rotācijas ass paralēla lauka virzienam. Solenoīds sastāv no 160 vijumiem, un tā diametrs ir. 8 cm. [≈3O V].

Spolē, kuras induktivitātei H, plūst 12 A stipra strāva. Cik liels pasindukcijas EDS inducējas spolē, ja 0.1 s laikā strāva vienmērīgi samazinās līdz 2 A? [200 V].

Cik stipra strāva plūst spolē, ja spoles magnētiskā lauka enerģija ir 4 J un induktivitāte 2 H? [2 A].

Vadītājs, kura garums 1 m, pārvietojas magnētiskajā laukā ar ātrumu 10 m/s, un tajā rodas 8 V liels indukcijas EDS. Aprēķināt magnētiskā lauka indukciju, ja vadītājs pārvietojas perpendikulāri magnētiskās plūsmas virzienam.

[0.8 T].

Taisns 0.3 m gars vadītājs sķērso magnētisko lauku 60° leņķī ar ātrumu 6m/s. Cik liels EDS inducējas vadītājā, ja lauka indukcija ir 2.1T? [≈3,2V].

Cik vijumu ir spolei, ja, magnētiskajai plūsmai 1 sekunde mainoties par 2 Wb, spolē inducējas 24 kV liels indukcijas EDS? [12000].

Solenoīds, kurs sastāv no 100 vijumiem un kura diametrs ir 10 cm, novietots magnētiskajā laukā tā, ka tā ass ir paralēla lauka indukcijas līnijām. Aprēķināt, cik liela ir magnētiskā lauka indukcija, ja 0.005 sekundēs, pagriezot solenoīdu par 180°, tajā inducējas 157 V liels EDS. [0.5 T].

Strāvas stiprumam spolē 0.2 sekundēs mainoties no 4 līdz 10 A, spolē inducējas 3 V liels pasindukcijas EDS. Aprēķināt spoles induktivitāti. [0.1 H].

Aprēķināt spoles induktivitāti, ja spolē plūst 3 µA stipra strāva un tās magnētiskā lauka enerģija ir 9 J. [2 H].

Elektromagnētiskās svārstības. Viļņi. 

Svārstību kontūrs sastāv no kondensatora, kura kapacitāte 89 F, un spoles, kuras induktivitāte ir 2 H. Uz kādu viļņa garumu noskaņots kontūrs? Kontūra pretestību neievērot. [2500 m].

Uz kādu viļņu diapazonu var noskaņot svārstību kontūru, ja tā induktivitāte ir 2 H, bet kapacitāte var mainīties no 6.9 līdz
F? Kontūra pretestība ir niecīga. [No 700 m līdz 1950 m].

Kāda induktivitāte jāieslēdz svārstību kontūrā, lai ar 2 µF kapacitāti iegūtu skaņas frekvenci 1000 Hz. Kontūra pretestību neievērot. [12.7 mH].

Spole, kuras induktivitāte L = 3 H, pieslēgta plakanam kondensatoram, kura plates S = 100 cm² un attālums starp platēm d = 0.1 mm. Kāda ir dielektriskā caurlaidība videi, kas piepilda telpu starp platēm, ja kontūrs rezonē ar 750 m garu vilni? [6].

Svārstību kontūrs sastāv no kondensatora, kura kapacitāte 0.025 µF, un spoles, kuras induktivitāte 1.015 H. Ķēdes omisko pretestību neievērot. Kondensators uzlādēts ar elektrības daudzumu 2.5 C. 1) Uzrakstīt vienādojumu (ar skaitliskiem koeficientiem) sā kontūra potenciālu starpības izmaiņai starp kondensatora klājumiem un strāvas stipruma izmaiņai ķēdē atkarībā no laika. 2) Aprēķināt potenciālu starpības vērtības starpkondensatora klājumiem un strāvas stipruma vērtības ķēde momentos , un 3) Konstruēt so atkarību grafiski viena perioda robezas.

cos(2 p t) V, -15.7sin(2 p t) mA 2) 70.7 V un -11.1 mA, 0 un -15.7 mA,-l00 V un 0].

Ieprieksējā uzdevumā minētajam svārstību kontūrām 1) uzrakstīt vienādojumus elektriskā lauka enerģijas, magnētiskā lauka enerģijas un pilnas enerģijas izmaiņai atkarībā no laika; 2) aprēķināt elektriskā lauka enerģijas, magnētiskā lauka enerģijas un pilnās enerģijas vērtības momentos , un 3) konstruēt so atkarību grafiski viena perioda robezas.

cos(2p t)J sin²(2p t)J, 12.5 J; 2) 6.25 J, 6.25 J un 12.5 J; 0,12.5 J, 12.5 J; 12.5 J, 0 un 12.5 J].

Svārstību kontūrā potenciālu starpības maiņu uz kondensatora klājumiem atkarībā no laika izsaka vienādojums U = 50cosl0⁴pt V. Kondensatora kapacitāte ir F. Noteikt: 1) svārstību periodu; 2) kontūra induktivitāti; 3) likumu, pēc kura strāvas stiprums mainās atkarībā no laika; 4) viļņa garumu, kas atbilst sim kontūrām. [1) 2 s; 2) 10.15 mH;
3) -157sin pt mA; 4) 6 m].

Svārstību kontūrā strāvas stipruma maiņu atkarība no laika izsaka vienādojums I = -0.02sin400pt A. Kontūra induktivitāte 1 H. Aprēķināt: 1) svārstību periodu; 2) kontūra kapacitāti; 3) maksimālo potenciālu starpību starp kondensatora klājumiem; 4) maksimālo magnētiskā lauka enerģiju; 5) maksimālo elektriskā lauka enerģiju. [1) 5 s; 2) 6.3 F; 3) 25.2 V;
4) 2 J;5)2 J].

Kāda ir svārstību kontūra magnētiskā lauka enerģijas attiecība pret elektriskā lauka enerģiju momentā s? [1].

Svārstību kontūrs sastāv no kondensatora, kura kapacitāte 7 µF, un spoles, kuras induktivitāte 0.23 H un pretestība 40 W Kondensators uzlādēts ar elektrības daudzumu 5.6 C. 1) Aprēķināt kontūra svārstību periodu.
2) Aprēķināt svārstību rimsanas logaritmisko dekrementu. 3) Uzrakstīt vienādojumu potenciālu starpības maiņai starp kondensatora klājumiem atkarībā no laika. 4) Aprēķināt potenciālu starpības vērtības momentos , T, ,2T.
5) Konstruēt funkcijas U =f(t) grafiku divu periodu robezās. [1) 8 s; 2) 0.7;  3) 80e^-87tcos250pt V; 4) -56.5 V, 40 V, -28 V,2O V].

Svārstību kontūrs sastāv no kondensatora, kura kapacitāte 0.2 µF, un spoles, kuras induktivitāte 5.07 H. 1) Kādam jābūt rimsanas logaritmiskajam dekrementam, lai potenciālu starpība starp kondensatora klājumiem sekundēs samazinātos trīs reizes? 2) Kāda tādā gadījumā ir kontūra pretestība? [1) 0.22;  2) 11.1 W

Svārstību kontūrs sastāv no H lielas induktivitātes, 0.405 µF kapacitātes un 2 W pretestības. Aprēķināt, cik reizu samazinās potenciālu starpība starp kondensatora klājumiem viena perioda laikā. [1.04 reizes].

Svārstību kontūrs sastāv no kondensatora, kura kapacitāte
C = 2.22 F, un spoles, kura uztīta no vara vada. Vada diametrs d = 0.5 mm. Spoles garums l = 20 cm. Aprēķināt svārstību rimsanas logaritmisko dekrementu. [0.018].

Svārstību kontūra kapacitāte ir 1.11 F un induktivitāte 5 H. rimsanas logaritmiskais dekrements ir 0.005. Pēc cik ilga laika rimsanas dēļ zūd 99% kontūra enerģijas? [6.8 s].

Svārstību kontūrs sastāv no kondensatora un garas spoles, kas uztīta no vara vada. Vada sķērsgriezuma laukums S = 0.1 mm2. Spoles garums
l = 40 cm. Kāda ir kondensatora kapacitāte C, ja kļūda, kas rodas, aprēķinot

kontūra svārstību periodu, pēc aptuvenās formulas T = 2p, ir e = l%?
[0.7 µF].

Norādījums. Ievērot, ka kļūda e , kur T₁ - svārstību periods, kas aprēķināts pēc Tomsona formulas, un T₂ - svārstību periods, kas aprēķināts pēc precīzās formulas.

Spole, kuras garums l = 50 cm un sķērsgriezuma laukums S = 10 cm², ieslēgta maiņstrāvas ķēdē, kuras frekvence v = 50 Hz. Spoles vijumu skaits N = 3000. Aprēķināt spoles aktīvo pretestību, ja zināms, ka fāzu nobīde starp spriegumu un strāvu ir 60°. [4.1 Q].

Spoles tinums sastāv no 500 vara vada vijumiem, kura sķērsgriezuma laukums 1 mm². Spoles garums 50 cm un tās diametrs 5 cm. Kādai jābūt maiņstrāvas frekvencei, lai sās spoles pilnā pretestība būtu divreiz lielāka par tās aktīvo pretestību? [300Hz].

Divi kondensatori, kuru kapacitāte C₁ = 0.2 µF un C₂ = 0.1 µF, ieslēgti virknē maiņstrāvas ķēdē. Maiņstrāvas spriegums 220 V un frekvence 50 Hz. Aprēķināt: 1) strāvas stiprumu ķēdē; 2) potenciāla kritumu uz pirmā un otrā kondensatora. [1) 4.6 mA; 2) 73.4 V, 146.6 V].

Spoles garums 25 cm un rādiuss 2 cm, tās tinums sastāv no 1000 vara vada vijumiem, kura sķērsgriezuma laukums 1 mm². Spole ieslēgta maiņstrāvas ķēdē. Maiņstrāvas frekvence 50 Hz. Kāda daļa no spoles pilnās pretestības ir 1) aktīvā pretestība un 2) induktīvā pretestība? [1) 74 %; 2) 68 %].

Kondensators, kura kapacitāte 20 µF, un reostats, kura aktīvā pretestībā 150 ß, ieslēgti virknē maiņstrāvas ķēdē. Maiņstrāvas frekvence 50 Hz. Kāda daļa no sai ķēdei pieslēgtā sprieguma ir sprieguma kritums 1) uz kondensatora un 2) uz reostata? [1) 72.5 %; 2) 68.5 %].

Kondensators un elektriskā spuldze saslēgti virknē un ieslēgti maiņstrāvas ķēdē. Maiņstrāvas spriegums 440 V un frekvence 50 Hz. Kādai jābūt kondensatora kapacitātei, lai caur spuldzi plūstu 0.5 A stipra strāva un potenciāla kritums uz spuldzes būtu 110 V? [3.74 µF].

Spole, kuras aktīvā pretestība 10 ß un induktivitāte L, ieslēgta maiņstrāvas ķēdē. Maiņstrāvas spriegums 127 V un frekvence 50 Hz. Aprēķināt spoles induktivitāti, ja zināms, ka spole absorbē 400 W un fāzu nobīde starp spriegumu un strāvu ir 60°. [0.055 H].

Kondensators, kura kapacitāte 1 µF, un reostats, kura aktīvā pretestība 3000 ß, bet induktivitāte niecīga, ieslēgti maiņstrāvas ķēdē. Maiņstrāvas frekvence 50 Hz. Aprēķināt ķēdes pilno pretestību, ja kondensators un reostats ieslēgti: 1) virknē un 2) paralēli. [1) 4380 ß; 2) 2180 ß].

Maiņstrāvas ķēdē virknē ieslēgta kapacitāte 35.4 µF, aktīvā pretestība 100 ß un induktivitāte 0.7 H. Maiņstrāvas spriegums 220 V un frekvence 50 Hz. Aprēķināt strāvas stiprumu ķēdē un sprieguma kritumu uz kapacitātes, omiskās pretestības un induktivitātes. [1.34 A; 121 V; 134 V; 295 V].

Induktivitāte L = 2.26 H un aktīvā pretestība R ieslēgtas paralēli maiņstrāvas ķēdē. Maiņstrāvas frekvence v = 50 Hz. Aprēķināt R vērtību, ja zināms, ka fāzu nobīde starp spriegumu un strāvu ir 60°. [12.3 W

Ģeometriskā optika un fotometrija.

Horizontāls gaismas stars krīt uz vertikāli novietotu spoguli. Spogulis pagriezas par leņķi a ap vertikālu asi. Par kādu leņķi pagriezas atstarotais stars? [2a

Ieliekta sfēriska spoguļa liekuma rādiuss ir 20 cm. 30 cm attālumā no spoguļa novietots 1 cm augsts prieksmets. Aprēķināt attēla atrasanās vietu un augstumu. Uzzīmēt to. [-15 cm, 5 cm. Attēls īsts, apgriezts un pamazināts].

Kādā attālumā atrodas prieksmeta attēls izliektā sfēriskā spogulī, kura liekuma rādiuss 40 cm, ja prieksmets novietots 30 cm attālumā no spoguļa? Cik liels ir attēls, ja prieksmets ir 2 cm liels? Pārbaudīt aprēķinus pēc zīmējuma uz milimetru papīra. [0.12 m, -8 mm. Attēls sķietams, tiess un pamazināts].

Izliekta sfēriska spoguļa liekuma rādiuss ir 60 cm. 10 cm attālumā no spoguļa novietots 2 cm augsts prieksmets. Aprēķināt attēla atrasanās vietu un augstumu. Uzzīmēt to. [7.5 cm, -1.5 cm. Attēls, tiess un pamazināts].

Ieliektā sfēriskā spogulī, kura liekuma rādiuss 40 cm, jāiegūst īstais attēls, kura lielums ir 0.5 no prieksmeta dabiskā lieluma. Kur jānovieto prieksmets, un kur atradīsies attēls? [-0.6 m, -0.3 m].

Prieksmeta attēls ieliektā sfēriskā spogulī ir divreiz lielāks par pasu prieksmetu. Attālums starp prieksmetu un attēlu ir 15 cm. Aprēķināt: 1) spoguļa fokusa attālumu un 2) tā optisko stiprumu. [1) -10 cm;
2) -10 dioptrijas].

Gaismas stars 30° leņķī krīt uz plakanparalēlu stikla plāksnīti un iznāk no tās paralēli pirmajam staram Stikla lausanas koeficients ir 1.5. Kāds ir plāksnītes biezums d, ja attālums starp stariem 1.94 cm? [0.1m].

Uz plakanparalēlu stikla plāksnīti, kuras biezums 1 cm, 60° leņķī krīt gaismas stars. Stikla lausanas koeficients 1.73. Daļa gaismas tiek atstarota, bet daļa pēc lausanas ieiet stiklā, atstarojas no plāksnītes apaksējās virsmas un pēc otrreizējas lausanas iznāk atpakaļ gaisa paralēli pirmajam atstarotajam staram. Aprēķināt attālumu l starp stariem. [5.8 mm].

Gaismas stars leņķī i krīt uz ķermeni, kura lausanas koeficients ir n. Kā jābūt savstarpēji saistītiem i un n, lai atstarotais stars būtu perpendikulārs lauztajam staram? [tgi = n].

Stikla lausanas koeficients ir 1.52. Aprēķināt pilnīgās ieksējās atstarosanas robezleņķus robezvirsmām: 1) stikls - gaiss; 2) ūdens - gaiss; 3) stikls - ūdens. [1) 41°8'; 2) 48°45'; 3) 61°10'].

Gaismas stars iziet no terpentīna gaisā. Pilnīgas ieksējās atstarosanas robezleņķis sim staram ir 42°23'. Kāds ir gaismas izplatīsanas ātrums terpentīnā? [2.02 10⁸ m/s].

Ieliekta sfēriska spoguļa optiskais stiprums ir 5 dioptrijas. Kur jānovieto 5 cm augsts prieksmets, lai iegūtu 2 cm augstu attēlu. Kāds būs iegūtais attēls? [0.7 m no spoguļa; attēls īsts, apgriezts, pamazināts].

Trauks piepildīts ar ūdeni līdz 10 cm augstumam; trauka dibenā novietots punktveida gaismas avots. Ūdens virspusē peld apaļa necaurspīdīga plāksnīte tā, ka tās centrs atrodas virs gaismas avota. Kādam jābūt vismazākajam plāksnītes rādiusam, lai neviens gaismas stars neizkļūtu caur ūdens virsmu? [0.114 m].

Kādas stikla sķirnes lausanas koeficienti sarkanajam un violetajam staram attiecīgi ir 1.51 un 1.53. Aprēķināt pilnīgās ieksējās atstarosanas robezleņķus, siem stariem krītot uz robezvirsmu stikls - gaiss. [41°28', 40°49'].

Monohromatiska stars krīt perpendikulāri uz prizmas sānu skaldni, kuras lauzējleņķis ir 40°. Prizmas materiāla lausanas koeficients sim staram ir 1.5. Aprēķināt stara nolieci no sākotnējā virziena, tam izejot no prizmas.

Monohromatisks stars krīt perpendikulāri uz prizmas sānu skaldni un, iznākot no prizmas, tiek noliekts par 25°. Prizmas materiāla lausanas koeficients sim staram ir 1.7. Aprēķināt prizmas lauzējleņķi. [28°].

Vienādsānu prizmas lauzējleņķis ir 10°. Monohromatisks stars 10° leņķī krīt uz sānu skaldni. Aprēķināt stara nolieces leņķi no sākotnējā virziena, ja prizmas materiāla lausanas koeficients ir 1.6. [6°2^/].

Aprēķināt fokusa attālumu sādām lēcām: 1) abpusēji izliektai lēcai R₁ = 15 cm un R₂ = -25 cm; 2) plakani izliektai lēcai R₁ = 15 cm un R₂ = °° ; 3) ieliekti izliektai lēcai (pozitīvs menisks) R₁ = 15 cm un R₂ = 25 cm; 4) abpusēji ieliektai lēcai R₁ = -15 cm un R₂ = 25 cm; 5) plakani ieliektai lēcai R₁ = ∞ , R₂ = -15 cm; 6) izliekti ieliektai lēcai (negatīvs menisks) R₁ - 25 cm, R₂ = 15 cm. Lēcas materiāla lausanas koeficients n = 1.5. [1) 0.188 m; 2) 0.30 m; 3) 0.75 m; 4) -0.188 m; 5) -0.30 m; 6) -0.75 m].

No diviem stikliem, kuru lausanas koeficienti ir 1.5 un 1.7, izgatavotas divas vienādas abpusēji izliektas lēcas. 1) Aprēķināt to fokusu attālumu attiecību. 2) Kāda ir katras lēcas iedarbība uz optiskajai asij paralēlu staru, ja lēcas iegremdē caurspīdīgā sķidrumā ar lausanas koeficientu 1.6? [1) 1.4; 2) pirmā lēca - izkliedētājlēca, otra - savācējlēca].

Abpusēji izliektas lēcas virsmu liekuma rādiusi ir R₁ = R₂ = 50 cm. Lēcas materiāla lausanas koeficients n = 1.5. Aprēķināt lēcas optisko stiprumu.
[2 dioptrijas].

15 cm attālumā no abpusēji izliektas lēcas, kuras optiskais stiprums ir 10 dioptrijas, perpendikulāri optiskajai asij novietots 2 cm augsts prieksmets. Aprēķināt attēla atrasanās vietu un augstumu. Uzzīmēt to. [0.3 m;
4 cm].

Lēca, kuras attālums 16 cm, dod asu prieksmeta attēlu divos stāvokļos, attālums starp kuriem ir 60 cm. Aprēķināt attālumu no prieksmeta līdz ekrānam. [1 m].

Abpusēji izliektu lēcu veido vienādas sfēriskas virsmas, kuru liekuma rādiuss 12 cm. Lēca novietota no prieksmeta tādā attālumā, ka attēls uz ekrāna ir k reizes lielāks par prieksmetu. Aprēķināt prieksmeta attālumu no ekrāna, ja: 1) k = 1; 2) k = 20 un 3) k = 0.2. Lēcas materiāla lausanas koeficients ir 1.5. [1) 0.48 m; 2) 2.65 m; 3) 0.864 m].

Plakani izliekta lēca, kuras liekuma rādiuss 30 cm un lausanas koeficients 1.5, dod divkārt palielinātu prieksmeta attēlu. Aprēķināt prieksmeta un attēla attālumu no lēcas. Uzzīmēt to. [-90 cm, 180 cm].

Aprēķināt, kādu palielinājumu dod lupa, kuras fokusa attālums ir 2 cm, 1) normālai acij ar labāko redzes attālumu 25 cm un 2) tuvredzīgai acij ar labāko redzes attālumu 15 cm. [1) 12.5; 2) 7.5].

200 cd elektriskās spuldzes gaisma 45° leņķī krīt uz darba vietu un dod 141 Lx lielu apgaismojumu. Aprēķināt: 1) kādā attālumā no darba vietas atrodas spuldze; 2) cik augstu virs darba vietas tā atrodas. [1) 1 m; 2) 0.71 m].

Pie griestiem piekārta spuldze dod horizontālā virzienā 60 cd gaismas stiprumu. Kāda gaismas plūsma krīt uz 0.5 m² lielu gleznu, kas karājas vertikāli pie sienas 2 m attālumā no spuldzes, ja pie pretējās sienas 2 m attālumā no spuldzes atrodas liels spogulis? [8.34 lm].

Spuldze karājas kvadrātiskas istabas centrā, kuras laukums ir 25 m². Pieņemot spuldzi par punktveida gaismas avotu, aprēķināt, kādā augstumā no grīdas jāatrodas spuldzei, lai istabas kaktos būtu maksimāls apgaismojums. [2.5 m].

Spuldze, kuras gaismas stiprums 100 cd, karājas virs apaļa galda centra, kura diametrs ir 2 m. Pieņemot spuldzi par punktveida gaismas avotu, aprēķināt galda malas apgaismojuma izmaiņu, pakāpeniski pa 10 cm paceļot spuldzi intervāla 0,5 h 0.9 m. Konstruēt funkcijas E =f(h) grafiku. Kāda augstumā jānovieto spuldze, lai galda malas apgaismojums būtu maksimāls?

Apaļa galda vidū novietota galda lampa ar vienu elektrisko spuldzi, kas atrodas 40 cm augstu virs galda virsmas. Galda diametrs 1.2 m. 2 m attālumā virs galda virsmas centra karājas lustra ar četrām tādām pasām spuldzēm. Kad galda malas apgaismojums ir lielāks (un cik reizu): ja deg galda lampa vai ja deg lustra? [1.2].

Fotografējot prieksmetu, to apgaismo ar elektrisko spuldzi, kas atrodas no tā 2 m attālumā. Cik reizu jāpalielina ekspozīcija, ja so pasu spuldzi atvirza no prieksmeta 3 m attālumā? [2.25].

Aprēķināt pilno gaismas plūsmu, ko izstaro punktveida gaismas avots ar gaismas stiprumu 100 cd. [1296 lm].

100 cd gaismas stipruma elektriskās spuldzes spirāle ievietota matētā sfēriskā kolbā, kuras diametrs: 1) 5 cm un 2) 10 cm. Aprēķināt spuldzes enerģētisko spīdību abos gadījumos. [1) 1.6 lm/m²; 2) 4 lm/m²].

Uz elektriskās spuldzes rakstīts "96 W, 1300 lm". Cik liels ir spuldzes gaismas stiprums? Kāda ir patērējamā jauda uz 1 cd? [103 cd, 0.93 W/cd].

Uz 5 cm² laukumiņu krīt 0.02 lm liela gaismas plūsma, ja tas novietots perpendikulāri gaismas stariem. Aprēķināt laukumiņa apgaismojumu. Par kādu leņķi jāpagriez laukumiņs, lai tā apgaismojums samazinātos divas reizes?
[16 lx, 30°].

100 cd gaismas stipruma spuldze apgaismo 10X30 cm lielu papīra lapu, pie tam uz lapas krīt 0.5% no visas spuldzes gaismas. Aprēķināt sās papīra lapas apgaismojumu. [210 lx].

Cik augstu virs apaļa galda jāpiekar spuldze, kuras gaismas stiprums 100 cd, lai galda centra apgaismojums būtu 50 lx? Cik liels būs to galda punktu apgaismojums, kas atrodas 2 m attālumā no spuldzes? [1.4 m; 17.5 lx].

12 m augstā mastā jāpiestiprina spuldze, kurai jārada 16 m attālumā no masta 3 lx liels apgaismojums. Noteikt spuldzes gaismas stiprumu. [2000 cd].

Cik lielā attālumā vienam no otra jāatrodas ielu apgaismosanas spuldzu piekārsanas stabiem, lai ielas apgaismojums punktos, kas atrodas vidū starp diviem stabiem, nebūtu mazāks par 0.267 lx? Stabu augstums ir 12 m. Spuldzu gaismas stiprums ir 300 cd. Ņemt vērā tikai divu tuvāka spuldzu radīto apgaismojumu.
[54.5 m].

Aprēķināt, kāda gaismas plūsma iet caur 20 cm² lielu laukumiņu, kas atrodas 5 m attālumā no gaismas avota. Laukumiņs novietots perpendikulāri gaismas stariem. Gaismas avota stiprums 100cd. [0.008 lm].

2 m augstumā virs galda piekārtas spuldzes gaismas stiprums 60cd. Vai spuldzes gaismas stiprums ir pietiekams lasīsanai, ja zināms, ka uz galda esosās grāmatas apgaismojumam jābūt ne mazākam par 50lx? [Nē].

Cik tālu no grāmatas jānovieto kvēlspuldze, ar gaismas stiprumu
100 cd, lai apgaismojums būtu 50 lx, kas ir pietiekams lasīsanai. Pieņemt, ka gaismas stari krīt perpendikulāri grāmatas virsmai. [1.4 m].

2m augstuma virs galda piekārta kvēlspuldze rada 40lx lielu apgaismojumu galda centrā. Par cik procentiem apgaismojums galda centrā palielināsies, ja kvēlspuldzi pārvietos par 20 cm zemāk. [23.4%].

1.4 m augstumā virs horizontāli novietota rasējamā dēja atrodas spuldze, kuras gaismas stiprums 200 cd. Par cik grādiem tika pagriezts dēlis, ja tā apgaismojums samazinājās par 20%? [37°].

Uz galda stāv 30 cm augsta galda lampa. Aprēķināt grāmatas apgaismojumu, ja tā novietota 40 cm attālumā no lampas pamatnes un kvēlspuldzes gaismas stiprums 40 cd? [97 lx].

0.8 m augstumā virs horizontāla rasēsanas galda vidus piekar spuldzi. Cik lielam jābūt spuldzes gaismas stiprumam, lai galda apgaismojums zem spuldzes būtu 150 lx? Cik reizu mazāks būs galda virsmas tālāko punktu apgaismojums, ja galda izmēri 1 m X 1 m? [96 cd, 2.4].

12 m platas ielas vidū 4 m augstumā piekārta 1000 cd spuldze. Aprēķināt trotuāra apgaismojumu pie mājas sienas, kā arī sienas apgaismojumu spuldzes augstumā un pie trotuāra. [10.68 lx, 27.7 lx, 16.02 lx].

Zemes virsmas punktu apgaismojums, ko rada Saule, ir 10⁵ lx. Cik liels ir Saules gaismas stiprums, ja zināms, ka attālums no Saules līdz Zemei ir 15-10⁷ km? Pieņemt, ka 20% gaismas enerģijas absorbējas atmosfērā. [28 cd].

Uz 40 cm² laukumu perpendikulāri krīt 0.2 lm liela gaismas plūsma. Aprēķināt laukuma apgaismojumu. Kā mainīties apgaismojums, ja staru krisanas leņķis būs 30°? [50 lx, 43.3 lx].

3 m augstā stabā piekārta spuldze ielas apgaismosanai. Aprēķināt ielas apgaismojumu 4 m attālumā no staba pamatnes, ja tiesi zem spuldzes apgaismojums ir 55.5 lx. [12 lx].

Viļņa optika.

Cik reizu palielinās attālums starp blakus interferences joslām uz ekrāna Junga eksperimentā, ja zaļo gaismas filtru (l cm) aizstāj ar sarkano
l 10^-5 cm)? [1.3].

Junga eksperimentā spraugas apgaismo ar monohromatisku gaismu, kuras viļņa garums X - 5 10"⁵ cm, attālums starp spraugām 1 mm, bet attālums no spraugām līdz ekrānam 3 m. Noteikt pirmo triju gaiso joslu vietas. [1.8 mm;
3.6 mm; 5.4 mm].

Eksperimentā ar Freneļa spoguļiem attālums starp sķietamajiem gaismas avota attēliem ir 0.5 mm, attālums līdz ekrānam 5 m. Zaļajā gaismā interferences joslas 5 mm attālumā cita no citas. Aprēķināt zaļās gaismas viļņa garumu. [5 m].

Junga eksperimentā viena interferējosā stara ceļā novietota plāna stikla plāksnīte, tāpēc centrālā gaisā josla tiek nobīdīta tur, kur sākumā atradās piektā gaisā josla (neskaitot centrālo). Stars krīt uz plāksnīti perpendikulāri. Plāksnītes lausanas koeficients ir 1.5. Viļņa garums 6 m. Kāds ir plāksnītes biezums? [6 m].

Junga eksperimentā 2 cm bieza stikla plāksnīte novietota viena interferējosā stara ceļā perpendikulāri staram. Par cik var atsķirties lausanas koeficienta vērtības dazādās plāksnītes vietās, lai sās nehomogenitātes dēļ radusies gājiena diferences maiņa nepārsniegtu 1 µm? [

Uz ziepju plēvīti (n = 1.33) 45° leņķī krīt balta gaisma. Kādam jābūt plēvītes vismazākajam biezumam, lai atstarotie stari būtu dzeltenā krāsā
(X -610^⁵cm)? [0.13 µm].

Ziepjūdenim tekot pāri trauka malai, izveidojas vertikāla ķīļveida ziepju plēvīte. Novērojot interferences joslas atstarotajā dzīvsudraba loka (X - 5461 A) gaismā, tiek konstatēts, ka attālums starp piecām joslām ir 2 cm. Aprēķināt ķīļa leņķi sekundēs. Gaisma krīt perpendikulāri uz plēvītes virsmu. Ziepjūdens lausanas koeficients ir 1.33. [11"].

Uz stikla ķīļa perpendikulāri krīt gaismas kūlis (l m). Ķīļa leņķis 20". Cik daudz tumso interferences joslu ir vienā ķīļa garuma vienībā? Stikla lausanas koeficients ir 1.5. [5 cm¹].

Ņūtona gredzenu iegūsanas iekārtu apgaismo ar monohromatisku gaismu. Novērojumus izdara atstarotajā gaismā. Divu tumso blakus gredzenu rādiusi attiecīgi ir 4.0 mm un 4.38 mm. Lēcas liekuma rādiuss 6.4 m. Aprēķināt gredzenu kārtas numurus un krītosās gaismas viļņa garumu. [5; 6; m].

Ņūtona gredzeni veidojas starp plakanu stiklu un lēcu, kuras liekuma rādiuss ir 8.6 m. Monohromatiskā gaisma krīt perpendikulāri. Mērījumos konstatēts, ka ceturtā tumsā gredzena diametrs (par nulles gredzenu uzskatot centrālo plankumu) ir 9 mm. Aprēķināt krītosās gaismas viļņa garumu. [5890 A].

Ņūtona gredzenu iegūsanas iekārtu apgaismo ar perpendikulāri krītosu baltu gaismu. Aprēķināt: 1) ceturtā zilā gredzena rādiusu (l cm ) un
2) tresā sarkanā gredzena rādiusu (l cm). Novērojumus izdara caurejosajā gaismā. Lēcas liekuma rādiuss 5 m. [1) 2.8 m; 2) 10^-3m].

Attālums starp piekto un divdesmit piekto gaiso Ņūtona gredzenu ir
9 mm. Lēcas liekuma rādiuss 15 m. Aprēķināt monohromatiskās gaismas viļņa garumu, kura uz iekārtu krīt perpendikulāri. Novērojumus izdara atstarotajā gaismā. [6750 Å].

Aprēķināt attālumu starp treso un sespadsmito tumso Ņūtona gredzenu, ja attālums starp otro un divdesmito tumso gredzenu ir 4.8 mm. Novērojumus izdara atstarotajā gaisma. [3.6 mm].

Ņūtona gredzenu iegūsanas iekārtu apgaismo ar perpendikulāri krītosu gaismu no dzīvsudraba loka. Novērojumus izdara caurejosajā gaismā. Kurs gredzens pēc kārtas, kas atbilst līnijai ar l 5791 Å, sakrīt ar nākamo gaiso gredzenu, kas atbilst līnijai ar l ? [275].

Ņūtona gredzenu novērosanas iekārtā telpa starp lēcu un stikla plāksnīti piepildīta ar sķidrumu. Aprēķināt sķidruma lausanas koeficientu, ja tresā gaisā gredzena rādiuss ir 3.65 mm. Novērojumus izdara caurejosajā gaismā. Lēcas liekuma rādiuss 10 m. Gaismas viļņa garums ir 5.89 cm. [1.33].

Ņūtona gredzenu novērosanas iekārtu apgaismo ar perpendikulāri krītosu monohromatisku gaismu, kuras viļņa garums ir 0.6 µm. Aprēķināt gaisa slānīsa biezumu starp lēcu un stikla plāksnīti tajā vietā, kur atstarotajā gaismā novēro ceturto tumso gredzenu. [1.2 µm].

Ņūtona gredzenu novērosanas iekārtu atstarotajā gaismā apgaismo ar perpendikulāri krītosu monohromatisku gaismu l A. Telpa starp lēcu un stikla plāksnīti piepildīta ar ūdeni. Aprēķināt ūdens slāņa biezumu starp lēcu un stikla plāksnīti tajā vietā, kur novēro treso gaiso gredzenu. m].

Ņūtona gredzenu novērosanas iekārtu atstarotajā gaismā apgaismo ar perpendikulāri krītosu monohromatisku gaismu. Piepildot telpu starp lēcu un stikla plāksnīti ar sķidrumu, tumso gredzenu rādiusi samazinās 1.25 reizes. Aprēķināt sķidruma lausanas koeficientu. [1.56].

Baltās gaismas kūlis krīt perpendikulāri uz stikla plāksnīti, kuras biezums d = 0.4 µm. Stikla lausanas koeficients n = 1.5. Kuri viļņa garumi, kas atrodas redzamā spektra robezās (no 4 līdz 7 mm), atstarotajā kūlī pastiprinās? [4.8 m],

Stikla objektīva virsma (n₁ = 1.5) pārklāta ar plānu plēvīti, kuras lausanas koeficients n₂ = 1.2 ("dzidrinosā" plēvīte). Kādam jābūt vismazākajam sīs plēvītes biezumam, lai atstarotā gaisma redzamā spektra vidējā daļā būtu maksimāli vājināta? [ 1.15 m].

Vertikāla ziepju plēvīte viedo ķīli. Interferenci novēro atstarotajā gaismā caur sarkanu stiklu {l cm ). Attālums starp sarkanajām blakus joslām ir 3mm. Pēc tam so pasu plēvīti aplūko caur zilu stiklu (l cm). Aprēķināt attālumu starp zilajām blakus joslām. Pieņemt, ka mērījumu laikā plēvītes forma neizmainās un gaisma krīt uz plēvīti perpendikulāri. [1.9 mm].

Uz plakanas stikla virsmas ar lausanas koeficientu 1.5 izveidota plāna kārtiņa no materiāla ar lausanas koeficientu 1.4. Uz plāno kārtiņu normāli krīt gaisma ar viļņa garumu 600 nm. Kādam jābūt sīs kārtiņas vismazākajam biezumam, lai atstarotie stari būtu maksimāli pavājināti? [140 nm].

Uz Ņūtona gredzenu iegūsanas iekārtu normāli krīt monohromatiska gaisma ar viļņa garumu 5 10^-5 cm. Noteikt gaisa slāņa biezumu tajā vietā, kur atstarotā gaismā novērojams piektais gaisais gredzens. [1.13 µm].

Attālums starp diviem koherentiem gaismas avotiem ir 0.1 mm. Gaismas viļņa garums 5 cm. Attālums starp diviem blakus esosajiem maksimumiem interferences ainas vidū ir 1 cm. Aprēķināt attālumu starp ekrānu un gaismas avotiem. [2 m].

Junga eksperimentā spraugas apgaismo ar monohromatisku gaismu, kuras viļņa garums 6 cm, bet attālums no spraugām līdz ekrānam 3 m. Noteikt interferences joslas platumu uz ekrāna. [1.8 mm].

Monohromatiska avota gaisma (l 0.6 µm) krīt perpendikulāri uz diafragmu ar apaļu caurumu. Cauruma diametrs ir 6 mm. Aiz diafragmas 3 m attālumā no tās atrodas ekrāns. 1) Cik Freneļa zonu novietojas diafragmas caurumā? 2) Kāds ir difrakcijas ainas centrs uz ekrāna: tumss vai gaiss? [5; gaiss].

Aprēķināt pirmo piecu Freneļa zonu rādiusus, ja attālums no gaismas avota līdz viļņu virsmai ir 1 m, attālums no viļņu virsmas līdz novērosanas punktam arī 1 m un l m. [0.50 mm; 0.71 mm; 0.86 mm;
1.0 mm; 1.12 mm],

Aprēķināt pirmo piecu Freneļa zonu rādiusus plakanā viļņa gadījumā. Attālums no viļņu virsmas līdz novērosanas punktam ir 1 m. Viļņa garums l m. [0.71 mm; 1.00 mm; 1.23 mm; 1.42 mm; 1.59 mm].

Difrakcijas aina tiek novērota attālumā i no monohromatiskās gaismas punktveida avota (l cm). Attālumā 0.5 l no avota novietots apaļs necaurspīdīgs sķērslis, kura diametrs ir 1 cm. Cik liels ir attālums l, ja sķērslis aizsedz tikai centrālo Freneļa zonu? [167 m].

Difrakcijas aina tiek novērota 4 m attālumā no monohromatiska punktveida gaismas avota (l m). Vidū starp ekrānu un gaismas avotu novietota diafragma ar apaļu caurumu. Kādam jābūt cauruma rādiusam, lai uz ekrāna novērojamo difrakcijas gredzenu centrs būtu vistumsākais? [10^-3 m].

Uz diafragmu ar apaļu caurumu perpendikulāri krīt paralēls monohromatiskās gaismas kūlis ( l 10^-7 m). Uz ekrāna tiek novērota difrakcijas aina. Kādam jābūt vislielākajam attālumam starp diafragmu un ekrānu, lai difrakcijas ainas centrā vēl būtu novērojams tumsais plankums? Cauruma diametrs ir 1.96 mm. [0.8 m].

Uz 2 µm platu spraugu perpendikulāri krīt paralēls monohromatiskās gaismas kūlis, kuras viļņa garums l 5890 Å. Aprēķināt leņķus, kuru virzienā novērojami gaismas minimumi. [17°8'; 36°5'; 62°].

Uz 2 cm platu spraugu perpendikulāri krīt paralēls monohromatiskās gaismas kūlis, kuras viļņa garums X = 5 cm. Aprēķināt spraugas attēla platumu uz ekrāna, kas atrodas attālumā i = 1 m no spraugas. Par spraugas attēla platumu uzskatīt attālumu starp pirmajiem difrakcijas minimumiem, kas atrodas abās pusēs galvenajam apgaismojuma maksimumam. [35 cm].

Uz spraugu perpendikulāri krīt paralēls monohromatiskās gaismas kūlis, kuras viļņa garums ir l Spraugas platums ir 6 l Kādā leņķī novērojams tresais gaismas difrakcijas minimums? [30°].

Kāda ir difrakcijas rezģa konstante, ja sarkanās līnijas (l m) saskatīsanai otrās kārtas spektrā tālskatis jānostrādā 30° leņķī pret kolimatora asi? Cik svītriņu sim rezģim vienā garuma centimetrā? Gaisma uz rezģi krīt perpendikulāri. [2.8 m; 3570 cm^-1].

Cik svītriņu ir difrakcijas rezģa vienā garuma milimetrā, ja pirmās kārtas spektrā dzīvsudraba zaļā līnija (l 5461 A) novērojama 19°8' leņķī?
[600 mm^-1].

Uz difrakcijas rezģi perpendikulāri krīt gaismas kūlis. Konstatēts, ka nātrija līnijas (l ) difrakcijas leņķis pirmās kārtas spektrā ir 17°8'. Kādas citas līnijas difrakcijas leņķis otrās kārtas spektrā ir 24°12'. Aprēķināt sīs līnijas viļņa garumu un svītriņu skaitu rezģa vienā milimetrā. [4099 ; 500 mm'¹].

No izlādes caurules uz difrakcijas rezģi perpendikulāri krīt gaismas kūlis. Kādai jābūt difrakcijas rezģa konstantei, lai virzienā j = 41° sakristu divu līniju l un l maksimumi? [5 10⁶ m].

Uz difrakcijas rezģi perpendikulāri krīt gaismas kūlis. Pagriezot goniometru par leņķi (j redzes laukā redzama līnija l mm tresās kārtas spektrā. Vai sajā pasā leņķī j redzamas arī kādas citas spektrāllīnijas, kas atbilst viļņu garumiem redzamā spektra robezās (no 4 līdz 7 mm)?

[6600 Å otrās kārtas spektrā].

No izlādes caurules, kas piepildīta ar hēliju, uz difrakcijas rezģi perpendikulāri krīt gaismas kūlis. Ar kādu līniju tresās kārtas spektrā sakrīt hēlija sarkanā līnijas (l cm) otras kārtas spektrā? [4470 Å].

Aprēķināt visaugstāko spektra kārtu nātrija dzeltenajai līnijai
l 5890 Å, ja difrakcijas rezģa konstante ir 2 µm. [3].

Uz difrakcijas rezģi perpendikulāri krīt monohromatiskās gaismas kūlis Tresās kārtas maksimums novērojams 36°48' leņķī pret normāli. Aprēķināt rezģa konstanti, kas izteikta krītosās gaismas viļņu garumos. [5 Å].

Goniometra tālskatis ar difrakcijas rezģi nostādīts 20° leņķī pret kolimatora asi. Sādā stāvoklī tālskata redzes laukā redzama hēlija spektra sarkanā līnija (l 6680 A). Kāda ir difrakcijas rezģa konstante, ja konstatēts, ka sajā pasā leņķī redzama arī augstākas kārtas zilā līnija (l )? Visaugstākā spektra kārta, ko var novērot ar doto rezģi, ir 5. Gaisma uz rezģi krīt perpendikulāri.
[3.9 µm].

Kāda ir difrakcijas rezģa konstante, ja ar so rezģi var pirmajā kārtā izsķirt kālija spektra līnijas l un l ? Rezģa platums 3 cm.
[d = 2.2 cm].

Kādai jābūt 2.5 cm plata difrakcijas rezģa konstantei, lai pirmajā kārtā varētu izsķirt nātrija dublētu l un l = 5896 A? [d = 2.54 mm].

Aprēķināt difrakcijas rezģa leņķisko dispersiju viļņa garumam
l pirmās kārtas spektrā. Rezģa konstante ir 2.5 cm. [4.1 rad/m].

Kāds ir stikla lausanas koeficients, ja, atstarojoties no tā gaismai, atstarotais stars ir pilnīgi polarizēts tad, kad lausanas leņķis ir 30°? [1.73].

Lineāri polarizētas gaismas kūlis, kuras viļņa garums vakuumā ir 5890 A, krīt uz Islandes spata plāksnīti perpendikulāri tā optiskajai asij. Aprēķināt ordinārā un ekstraordinārā stara viļņa garumu kristālā, ja Islandes spata lausanas koeficienti siem stariem attiecīgi ir n₀ = 1.66 un n_e = 1.49. m;3.95 m].

Cik liels ir leņķis starp polarizatora un analizatora galvenajām plaknēm, ja dabiskai gaismai intensitāte, izejot caur polarizatoru un analizatoru, samazinās četras reizes? Gaismas absorbciju neievērot. [45°].

Dabiskā gaisma iziet caur polarizatoru un analizatoru, kuri novietoti tā, ka leņķis starp to galvenajām plaknēm ir a Kā polarizators, tā analizators absorbē un atstaro 8% no krītosās gaismas. Izrādās, ka stara intensitāte, tam iznākot no analizatora, ir 9% no dabiskās gaismas intensitātes, kas krīt uz polarizatoru. Aprēķināt leņķi a

Siltumstarojums.

Aprēķināt krāsns temperatūru, ja zināms, ka tā pa 6.1 cm² lielu caurumu 1 s izstaro 8.28 cal. Uzskatīt, ka starojums ir tuvs melna ķermeņa starojumam. [1000 K].

Kādu enerģijas daudzumu Saule izstaro 1 min? Uzskatīt, ka Saules starojums ir tuvs absolūti melna ķermeņa starojumam. Pieņemt, ka Saules virsmas temperatūra ir 5800 K. [6.5 kWh].

Kādu enerģijas daudzumu izstaro viens kvadrātcentimetrs sacietējosa cinka vienā sekundē? Pieņemt, ka cinka virsmas un absolūti melna ķermeņa enerģētisko spīdību attiecība sajā temperatūrā ir 0.6. [0.46 J].

Absolūti melna ķermeņa starojuma jauda ir 34 kW. Aprēķināt sī ķermeņa temperatūru, ja zināms, ka tā virsma ir 0.6 m². [1000 K].

Nokaitēta metāliska virsma, kuras laukums 10 cm², vienā minūtē izstaro 410⁴ J. Virsmas temperatūra ir 2500 K. Aprēķināt: 1) kāds būtu sīs virsmas starojums, ja tā būtu absolūti melna; 2) kāda ir sīs virsmas un absolūti melna ķermeņa enerģētisko spīdību attiecība dotajā temperatūrā. [1) 1.33 10⁵ J;2)0.3].

Elektriskajā spuldzē volframa spirāles diametrs ir 0.3 mm, tās garums
5cm. Ieslēdzot spuldzi ķēdē ar 127 V spriegumu, caur to plūst 0.31 A stipra strāva. Aprēķināt spuldzes temperatūru. Uzskatīt, ka, iestājoties līdzsvaram, viss kvēldiegā izdalītais siltums izstaro. Volframa un absolūti melna ķermeņa enerģētisko spīdību attiecību sajā temperatūrā pieņemt par 0.31. [2500 K].

25 W elektriskās spuldzes volframa spirāles temperatūra ir 2450 K. Tās enerģētiskās spīdības attiecība pret absolūti melna ķermeņa enerģētisko spīdību sajā temperatūrā ir 0.3. Aprēķināt spirāles starojosās virsmas lielumu. [4 m²].

Aprēķināt, kādu enerģijas daudzumu 1 sekundē izstaro absolūti melna ķermeņa virsmas viens kvadrātcentimetrs, ja zināms, ka tā enerģētiskās spīdības maksimālais spektrālais blīvums atbilst viļņa garumam 4840 A. [7.35-10³J].

Absolūti melna ķermeņa starojuma jauda ir 10⁵ kW. Aprēķināt ķermeņa starojosās virsmas lielumu, ja zināms, ka viļņa garums, kuram atbilst sā ķermeņa enerģētiskās spīdības spektrālā blīvuma maksimums, ir 7 cm. [1.44 m²].

Kādos spektra rajonos atrodas viļņa garumi, kas atbilst enerģētiskās spīdības spektrālā blīvuma maksimumam, ja gaismas avots ir:
1) elektriskās spuldzes spirāle (T = 3000 K), 2) Saules virsma (T = 6000 K) un
3) atombumba, kurā sprādziena mirklī attīstās 10 miljonu kelvinu temperatūra. Pieņemt, ka starojums ir tuvs absolūti melna ķermeņa starojumam. [1) 1 µm infrasarkanais apgabals; 2) 5 cm redzamā gaisma; 3) 3 A Rtg - staru apgabals].

Sildot absolūti melnu ķermeņi, viļņa garums, kam atbilst enerģētiskās spīdības spektrālā blīvuma maksimums, izmainās no 0.69 līdz 0.5 µm. Cik reizu palielinās ķermeņa enerģētiskā spīdba? [3.6].

Kādam viļņa garumam atbilst absolūti melna ķermeņa enerģētiskās spīdības spektrālā blīvuma maksimums, ja sā ķermeņa temperatūra ir vienāda ar cilvēka ķermeņa temperatūru, t. i., t = 37° C? [9.3 µm].

Sildot absolūti melnu ķermeni, tā temperatūra izmainās no 1000 līdz 3000 K. 1) Cik reizu tādā gadījumā palielinās ķermeņa enerģētiskā spīdība?
2) Par cik izmainās viļņa garums, kam atbilst enerģētiskās spīdības spektrālā blīvuma maksimums? 3) Cik reizu palielinās ķermeņa enerģētiskās spīdības maksimālais spektrālais blīvums? [1) 81 reizi; 2) no 2.9 līdz 0.97 µm; 3) 243 reizes].

Absolūti melna ķermeņa temperatūra T; = 2900 K. Sā ķermeņa atdzisanas rezultātā viļņa garums, kam atbilst enerģētiskās spīdības spektrālā blīvuma maksimums, izmainās par Dl = 9 µm. Līdz kādai temperatūrai T₂ atdzisis ķermenis? [290 K].

Ķermeņa virsma sasildīta līdz 1000 K temperatūrai. Pēc tam vienu sās virsmas pusi sasilda par 100°, bet otru atdzesē par 100°. Cik reizu izmainās sā ķermeņa virsmas enerģētiskā spīdība? [1.06].

Kāda jauda jāpievada melni nokrāsotai metāla lodītei, kuras rādiuss 2 cm, lai tās temperatūra būtu par 27° augstāka nekā apkārtējās vides temperatūra? Apkārtējās vides temperatūra ir 20° C. Pieņemt, ka siltums zūd tikai starojuma dēļ. [0.2 W].

Melni nokrāsota lodīte atdziest no 27° C temperatūras līdz 20° C temperatūrai. Par cik izmainās viļņa garums, kas atbilst tās enerģētiskās spīdības blīvuma maksimumam? [0.84 µm].

1) Aprēķināt, par cik kilogramiem gada laikā samazinās Saules masa starojuma dēļ. 2) Uzskatot Saules starojumu par nemainīgu, aprēķināt, cik ilgā laikā Saules masa samazināsies 2 reizes. Pieņemt, ka Saules virsmas temperatūra ir 5800 K. [1) 1.4-10¹⁷ kg; 2) 7 10¹²gadi].

Aprēķināt Saules konstantes lielumu, t. i., staru enerģijas daudzumu, ko Saule katru minūti izstaro caur 1 cm² lielu laukumu, kas ir perpendikulārs Saules stariem un atrodas no tās tādā pasā attālumā kā Zeme. Pieņemt, ka Saules virsmas temperatūra ir 5800 K. Uzskatīt, ka Saules starojums ir tuvs absolūti melna ķermeņa starojumam. [1.37 10³ W/m²].

Pieņemot, ka atmosfēra absorbē 10% no Saules staru enerģijas, aprēķināt jaudu, ko saņem no Saules 0.5 ha liels horizontāls laukums uz Zemes. Saules augstums virs horizonta 30°. Uzskatīt, ka Saules starojums ir tuvs absolūti melna ķermeņa starojumam. [3.1 10³ kW].

Noteikt absolūti melnas lodītes izstarojuma jaudu, ja lodītes rādiuss 10 cm un temperatūra 20° C. [52.5 W].

Noteikt krāsns temperatūru, ja pa tās 4 cm² caurumu vienas sekundes laikā tiek izstarota 22.7 J enerģija. Krāsns starojumu uzskatīt par absolūti melna ķermeņa starojumu. [1000 K].

Kādu enerģiju diennakts laikā izstaro apmesta ķieģeļu māja, kuras melnuma koeficients 0.8. Izstarojoso sienu temperatūra 0° C un sienu laukumu kopējā platība 1000 m². [21.8 10⁹ J].

Dzelzs lodīte ar diametru 10 cm sakarsēta līdz 1227° C temperatūrai. Ļaujot lodītei gaisā atdzist, aprēķināt, pēc cik ilga laika tās temperatūra samazināsies līdz 1000 K. Dzelzs lodītei melnuma koeficients 0.5. Gaisa siltumvadāmību neievērot. [1503 s],

Noteikt absolūti melna ķermeņa starojuma jaudu, ja tā starojosās virsmas laukums ir 5 cm² un enerģētiskās spīdības spektrālā blīvuma maksimums atbilst viļņa garumam 720 nm. [7.5 kW].

Atomfizika un kvantu fizika.

Aprēķināt fotona enerģiju visīsākajiem un visgarākajiem gaismas stariem, kurus cilvēks var uztvert ar aci. Redzamās gaismas viļņa garumu diapazons ir no 390 nm līdz 750 nm. [26.2 J; 52.3 J].

Aprēķināt fotona enerģiju, ja gaismas viļņu svārstību frekvence ir
1-10¹⁵ Hz. Vai sīs gaismas avots var izstarot enerģiju porcijās: 2 eV, 8 eV, 10 eV un
12 eV? [= 4 eV; var izstarot 8 eV un 12 eV].

Aprēķināt fotona enerģiju, masu un kustības daudzumu (impulsu), ja tam atbilstosais viļņa garums ir 0.016 J; kg; 4 kgm/s].

Ar kādu ātrumu jākustas elektronam, lai tā kinētiskā enerģija būtu vienāda ar fotona enerģiju, kura viļņa garums l 10⁵ m/s].

Ar kādu ātrumu jākustas elektronam, lai tā kustības daudzums būtu vienāds ar fotona kustības daudzumu, kura viļņa garums l m/s].

Cik lielai jābūt enerģijai, lai tā masa būtu vienāda ar elektrona miera stāvokļa masu? [0.51 MeV].

Kādā temperatūrā divatomu gāzes molekulas kinētiskā enerģija ir vienāda ar fotona enerģiju, kura viļņa garums l mm? [9800 K].

Aprēķināt fotona masu, ja tā kustības daudzums ir vienāds ar ūdeņraza molekulas kustības daudzumu 20° C temperatūrā. Pieņemt, ka molekulas ātrums ir vienāds ar vidējo kvadrātisko ātrumu. [2.1 kg].

Fotoefekta sarkanā robeza kādam metālam ir 2750 . Kāda ir fotona enerģijas minimālā vērtība, kas rada fotoefektu? [4.5 eV].

Fotoefekta sarkanā robeza kādam metālam ir 2750 . Aprēķināt:
1) elektrona izejas darbu no sā metāla; 2) elektronu maksimālo ātrumu, kurus no sā metāla izrauj gaisma ar viļņa garumu 1800 ; 3) so elektronu maksimālo kinētisko enerģiju. [1) 4.5 eV; 2) 9.1 10⁵ m/s; 3) 3.8 10^-19 J].

Aprēķināt frekvenci gaismai, kas izrauj no metāla virsmas elektronus, kurus pilnīgi aiztur pretējs 3 V potenciāls. Fotoefekts sim metālam sākas, kad krītosās gaismas frekvence ir 6 s^-1. Aprēķināt elektrona izejas darbu no sī metāla. [13.2 10¹⁴ s^-1; 2.48 eV].

Aprēķināt aizturosa potenciāla lielumu fotoelektroniem, kuri rodas, apgaismojot kāliju ar gaismu, kuras viļņa garums ir 3300 Å. [1.75 V].

Fotoefektā aizturosā potenciāla lielums platīna virsmai ir 0.8 V. Aprēķināt: 1) lietotā apstarojuma viļņa garumu; 2) maksimālo viļņa garumu, kad vēl iespējams fotoefekts. [1) 2040 Å; 2) 2340 Å].

Gaismas kvanti, kuru enerģija ir e = 4.9 eV, izrauj fotoelektronus no metāla, veicot izejas darbu A = 4.5 eV. Aprēķināt maksimālo impulsu, ko saņem metāla virsma, izlidojot katram elektronam. [3.45 kg m/s].

Aprēķināt Planka konstanti h, ja zināms, ka fotoelektronus, kurus no kāda metāla virsmas izrauj gaisma ar frekvenci 2.2 s^-1, pilnīgi aiztur pretējs
6.6 V potenciāls, bet fotoelektronus, ko izrauj gaisma ar frekvenci s^-1, aiztur 16.5 V potenciāls. [6.6 J s],

Fotoefektā sarkanā robeza cēzijam ir 660 nm, bet platīnam 0.2 µm. Aprēķināt siem metāliem izejas darbu. Kādi stari var izraisīt fotoefektu sajos metālos? [3.01 J; 9.08 J].

Aprēķināt elektrona izejas darbu metālam, kurā fotoefekts sākas tad, ja krītosās gaismas frekvence ir 6 10¹⁴ Hz. [4 J].

Aprēķināt fotoelektrona kinētisko enerģiju, ja elektronu no cinka plāksnītes izrauj ultravioletie stari, kuru viļņa garums 0.2 µm. Izejas darbs no cinka 6.6 J. [3.33 J].

Elektrons izlido no cēzija. Cik lielam jābūt gaismas viļņu garumam, ja fotoelektrona kinētiskā enerģija pēc izlidosanas ir 1.0 eV? Kāda krāsa ir minētajiem gaismas stariem? [430 nm].

No rubīdija izlidojusa fotoelektrona maksimālā kinētiskā enerģija ir 2.84 J. Aprēķināt elektrona izejas darbu no rubīdija un fotoefektā sarkano robezu, ja rubīdiju apstaro ar ultravioletajiem stariem, kuru viļņa garums 317 nm. [3.4 J; 582 nm].

Aprēķināt ātrumu, ar kādu fotoelektroni izlido no vara, ja varu apstaro ar monohromatisku violetu staru kūli, kuru viļņa garums 4300 . Elektrona izejas darbs no vara ir 4.5 eV. [hv<A, tātad fotoefektu nenovēros].

Cik lielam jābūt staru viļņa garumam, lai sudrabu apstarojot ar siem stariem, elektroni no tā izlidotu ar ātrumu 2500 km/s? [556 Å].

Aprēķināt ātrumu fotoelektroniem, kurus no sudraba izrauj ultravioleti stari ar frekvenci 19 10²⁰ Hz. Cik liels aizturētājspriegums jāpieliek, lai ķēdē neplūstu fotostrāva? [1.08 10⁶ m/s].

Kadmiju apstaro ar ultravioletiem stariem, kuru viļņa garums ir
223 nm. Aprēķināt potenciālu starpību punktiem, starp kuriem būtu jāpārvietojas elektronam, lai tā ātrums būtu tāds pats kā no kadmija izrautajiem fotoelektroniem. Cik liels ir sis ātrums? Elektronu izejas darbs no kadmija ir
J. [1.5 V; 7.2 10⁵ m/s].

Aprēķināt viļņa garumu stariem, ar kuriem jāapstaro cēzija katods, lai no tā izlidojuso fotoelektronu ātrums būtu tāds pats kā elektroniem, kas nolidojusi attālumu starp diviem punktiem, starp kuriem potenciālu starpība ir 3V.
[2.50 m].

Aprēķināt gaismas spiedienu uz 100 W elektriskās spuldzes sieniņām. Spuldzes kolba ir sfērisks trauks ar 5 cm rādiusu. Spuldzes sieniņas atstaro 10% uz tām krītosās gaismas. Pieņemt, ka visa patērētā jauda tiek izlietota starojumam. [1.2 10⁵ N/m²].

Uz 100 cm² lielu virsmu katru minūti krīt 63 J gaismas enerģijas. Aprēķināt gaismas spiediena lielumu gadījumos, kad virsma: 1) pilnīgi atstaro visus starus un 2) pilnīgi absorbē visus uz to krītosos starus. [1) 7 N/m²;
2)3.5 N/m²].

Monohromatisks gaismas kūlis (l 4900 A) krīt perpendikulāri uz virsmu un izdara uz to 0.49 N/m² lielu spiedienu. Cik gaismas kvantu katru sekundi krīt uz sīs virsmas laukuma vienību? Gaismas atstarosanas koeficients
p = 0.25. [2.9

. Parafīnā notiek rentgenstaru Komptona izkliede, kuru viļņa garums
Ao = 0.708 10^-10 m. Aprēķināt rentgenstaru viļņa garumu, kurus izliedē virzienos
1) p p m; 2) 0.756 m].

Kāds ir rentgenstarojuma viļņa garums, ja, notiekot sā starojuma Komptona izkliedei grafītā 60° leņķī, izliedētā starojuma viļņa garums ir
cm? [0.242 m].

Notiek rentgenstaru, kuru viļņa garums l m, Komptona izkliede 90° leņķī. Aprēķināt: 1) rentgenstaru viļņa garuma izmaiņu izkliedē;
2) atsitiena elektrona enerģiju; 3) atsitiena elektrona kustības daudzumu.
[1) 0.024 m ; 2) 6.6 10³ eV; 3) 4.4 kg-m/s].

Aprēķināt: 1) elektronu pirmo triju Bora orbītu rādiusus ūdeņraza atomā;
2) elektrona ātrumu sajās orbītās. [1) 0.53 m, 2.12 10¹⁰ m, 4.77 m;
2) 2.19 10⁶m/s, l.10⁶ m/s, 7.3 10⁵ m/s].

Aprēķināt elektrona kinētiskās, potenciālās un pilnās enerģijas skaitlisko vērtību pirmajā Bora orbītā. [13.6 eV; -27.2 eV; -13.6 eV].

Aprēķināt elektrona kinētisko enerģiju, kurs atrodas ūdeņraza atoma n-tajā orbītā. Uzdevumu atrisināt gadījumiem, kad n = 1,2,3 un ∞.

J;5.44 J;2.42 J].

Aprēķināt: 1) elektrona apriņķosanas periodu ūdeņraza atoma pirmajā Bora orbītā; 2) tā leņķisko ātrumu. [1)1.43 s; 2) 4.4 rad/s].

Aprēķināt ūdeņraza spektrāllīniju vismazāko un vislielāko viļņa garumu spektra redzamajā daļā. [3650 m ; 6560 m].

1) Aprēķināt ūdeņraza spektra ultravioletas sērijas vislielāko viļņa garumu. 2) Kādam jābūt vismazākajam elektronu ātrumam, lai, ierosinot ūdeņraza atomus ar elektronu triecieniem, parādītos sī līnija? [1) 1.21 m; 10⁶m/s].

Aprēķināt ūdeņraza atoma jonizācijas potenciālu. [13.6 V].

Kādās robezās jāatrodas elektronu enerģijai, lai, ierosinot ūdeņraza atomus ar so elektronu triecieniem, ūdeņraza spektrā būtu tikai viena spektrāllīnija?
[10.2 ≤W≤ 12.1 eV].

. Kādai jābūt elektronu vismazākajai enerģijai (elektronvoltos), lai, ierosinot ūdeņraza atomus ar so elektronu triecieniem, ūdeņraza spektrā būtu trīs spektrāllīnijas? Aprēķināt so līniju viļņu garumus. [12.1 eV; 1.2 m;
m; 6.56 m].

Kādās robezas monohromatiskās gaismas viļņu garumiem, lai, ierosinot ūdeņraza atomus ar sīs gaismas kvantiem, varētu novērot trīs spektrāllīnijas? [973 m ≤ l m].

Par cik izmainās elektrona kinētiskā enerģija ūdeņraza atomā, tam izstarojot fotonu ar viļņa garumu l m ? [2.56 eV].

Aprēķināt tā fotona enerģiju, ko emitē ūdeņraza atoms, pārejot no tresā enerģētiskā līmeņa uz pirmo. [ 1.94 J].

Aprēķināt elektriskos un gravitācijas spēkus, kas darbojas starp ūdeņraza kodolu un elektronu. [9 N; 4 N].

Cik un kādas spektrāllīnijas parādīsies ūdeņraza spektrā, ja ūdeņraza atomus ierosinās ar elektronu triecieniem, kuru enerģija ir 11.5 eV? [viena].

Elektronam ūdeņraza atomā, pārejot no tresās stacionārās orbītas uz otro, tiek emitēti fotoni, kuriem atbilstosa viļņa garums ir 6.52-10`⁷ m (ūdeņraza spektra sarkanā līnija). Cik lielu enerģiju sajā gadījumā zaudē ūdeņraza atoms?
[3 J].

Uzskatot, ka Mozli formula ar pietiekamu precizitāti dod sakarību starp raksturīgo rentgenstaru frekvenci un tā elementa kārtas numuru, no kura izgatavots antikatods, aprēķināt rentgenstaru K sērijas vislielāko viļņa garumu, kurus dod caurule ar antikatodu no 1) dzelzs; 2) vara; 3) molibdena; 4) sudraba;
5) tantala; 6) volframa un 7) platīna. Ekranizācijas konstante K sērijai ir viens.
[1) 1.94 10^-10 m; 2) 1.55 10^-10 m; 3) 0.720 10^-10 m; 4) 0.574 10^-10 m;
m; 6) 0.228 m; 7) 0.205 m].

Aprēķināt ekranizācijas konstanti rentgenstaru L sērijai, ja zināms, ka, elektronam volframa atomā pārejot no M čaulas uz L čaulu, emitēto rentgenstaru viļņa garums l m . [5.5].

Aprēķināt kāda viļņa garuma rentgenstaru pusabsorbcijas slāņa biezumu alumīnijam, ja zināms, ka alumīnija masa absorbcijas koeficients sim viļņa garumam ir 5.3 m²/kg. [5 m].

Cik reizu rentgenstaru intensitāte, kuru viļņa garums ir 0.2 m, tiem izejot caur 0.15 mm biezu dzelzs slāni? Dzelzs masas absorbcijas koeficients sim viļņa garumam ir 1.1 m²/kg. [3.7].

Aprēķināt Debroljī viļņa garumu elektroniem, kas izgājusi potenciālu starpību 1) 1 V un 2) 100 V. [1) 12.3 m; 2) 1.23 m].

Aprēķināt Debroljī viļņa garumu 1) elektronam, kura ātrums 10⁸ cm/s;
2) ūdeņraza atomam, kura ātrums ir vienāds ar vidējo kvadrātisko ātrumu 300 K temperatūrā; 3) lodītei, kuras masa ir 1 g un ātrums 1 cm/s. [1) 7.3 m;
2) 1.44 m; 3) 6.6 m].

Aprēķināt Debroljī viļņa garumu elektronam, kura kinētiskā enerģija ir: 1) 10 keV; 2) 1 MeV. [1) 0.122 m; 2) 0.0087 m].

Lādētai daļiņai, kuru paātrina 200 V potenciālu starpība, Debroljī viļņa garums ir 0.0202 m. Aprēķināt sās daļiņas masu, ja zināms, ka tās lādiņs skaitliski ir vienāds ar elektrona lādiņu. [1.67 kg].

a daļiņa kustas homogenā magnētiskā laukā, kura intensitāte ir
250 Oe, pa riņķa līniju, kuras rādiuss 0.83 cm. Aprēķināt Debroljī viļņa garumu sai a daļiņai. [0.1 m].

Aprēķināt Debroljī viļņa garumu ūdeņraza atomam, kas 20° C temperatūrā kustas ar visvarbūtīgāko ātrumu. [ 1.8 m].

Aprēķināt Debroljī viļņa garumu protoniem, kas izgājusi potenciālu starpību: 1) 1 V un 2) 100 V. [1) 0.29 m; 2) 0.029 m].

Aprēķināt Debroljī viļņa garumu a daļiņai, neitronam un slāpekļa molekulai, kuri kustas ar vidējo kvadrātisko ātrumu 25° C temperatūrā.
[1) m; 2) 145 m; 3) 28 m].

Lai varētu konstatēt, ka daļiņa ar masu 2 kg kustas pa noteiktu trajektoriju, tās koordinātes jānosaka ar precizitāti līdz 1 m. Cik liela ir sīs daļiņas x koordinātai atbilstosā ātruma nenoteiktība? [2.63 m/s].

Izmantojot nenoteiktību sakarību, aprēķināt, ar kādu precizitāti var noteikt ātrumu: 1) elektronam; 2) protonam; 3) puteklītim, kura masa 1 kg, ja so daļiņu masa centra koordinātas nenoteiktība ir 1 µm. [1) 57.9 m/s; 2) 0.0315 m/s;
3) 5.28 m/s].

Aprēķināt vismazāko elektrona ātruma nenoteiktību x ass virzienā, ja elektrona masas centram sī koordināta ir noteikta ar precizitāti 1 µm. [57.9 m/s].

Elektrona koordinātas nenoteiktība atomā ir aptuveni vienāda ar atoma izmēru m. Elektrona ātrums ir 1 m/s. Noteikt elektrona ātruma nenoteiktību. [5.8 m/s].

Elektrons atrodas bezgalīgi dziļā viendimensijas taisnstūra potenciālā bedrē ar platumu l = 10^-9 m. Noteikt elektrona pilnās enerģijas vismazāko vērtību. [0.376 eV].

Elektrons atrodas bezgalīgi dziļā viendimensijas taisnstūra potenciālā bedrē ar platumu l = 0.8 nm. Ja kvantu skaitlis n = 2, noteikt elektrona viļņu skaitli, viļņa garumu, ātrumu un pilno enerģiju. [7.85 10⁹ m^-1; m; 9 m/s; 3.77 J].

Elektrons atrodas bezgalīgi dziļā viendimensijas taisnstūra potenciālā bedrē ar platumu l = 0.5 nm. Ja kvantu skaitlis n = 1, noteikt elektrona viļņu skaitli, viļņa garumu, ātrumu un pilno enerģiju.

10⁹ m^-1; m; 7.3 10⁵ m/s; 1.51 eV].

Elektrons atrodas bezgalīgi dziļā viendimensijas taisnstūra potenciālā bedrē ar platumu l = 0.5 nm. Ja kvantu skaitlis n = 3, noteikt elektrona viļņu skaitli, viļņa garumu un ātrumu. [18.84 10⁹ m^-1; 3.3 10^-10 m; 10⁶ m/s].

Vienvalences metālos brīvo elektronu skaits tilpuma vienībā vienāds ar atomu skaitu tajā pasā tilpumā. Noteikt brīvo elektronu koncentrāciju varā pie 20° C, ja vara blīvums pie sīs temperatūras ir 8880 kg/m³ un atommasa 63.5 a.m.v. [8.42.3 10²⁸ m^-3].

Aprēķināt attiecīgās varbūtības (aizpildījuma skaitli), ka pie istabas temperatūras T elektrons atrodas enerģētiskajā līmenī, kurs ir: 1) par 0.1 eV augstāk un 2) par 0.1 eV zemāk nekā Fermi līmenis zonu shēmā. Pie istabas temperatūras lielums kT= 0.025 eV. [1) 1.79

Aprēķināt varbūtību (aizpildījuma skaitli), ka elektrons metālā atrodas enerģētiskajā līmenī, kas atbilst Fermi līmenim. [0.5].

Noteikt elektronu un caurumu virzītās kustības (dreifa) ātrumus germānijā pie istabas temperatūras, ja tas atrodas elektriskajā laukā ar intensitāti 1000 V/m. Elektronu kustīgums ir 0.38 m²/(V s) un caurumu kustīgums ir 0.18 m²/(V s). [380 m/s; 180 m/s].

Pasvadītspējas germānija īpatnējā pretestība pie 27° C ir 0.47 W m. Elektronu un caurumu kustīgumi attiecīgi ir 0.38 m²/(V s) un 0.18 m²/(V s). Aprēķināt lādiņu nesēju koncentrāciju pie sīs temperatūras. [2.3 10¹⁹ m^-3].

Aprēķināt germānijā piejaukumu elektrovadītspēju, ja tas satur indiju ar koncentrāciju 2 10²² m^-3 un antimonu ar koncentrāciju 10²¹ m^-3. Elektronu un caurumu kustīgums germānijā attiecīgi ir 0.38 m²/(V s) un 0.18 m²/(V s).

[474 W m^-1].

Aprēķināt germānija un silīcija īpatnējās pretestības pasvadītspējas gadījumā pie 300 K, ja zināms, ka elektronu un caurumu kustīgumus saista sakarība u_n = b u_p. Germānijam u_n = 3.8 cm²/(V s) un b = 2.1, silīcijam u_n 10³ cm²/(V s) un b = 2.9. Elektronu un caurumu koncentrācijas ir sekojosas: germānijam 2.2 10¹³ cm^-3, silīcijam 1.05 10¹⁰ cm^-3. [0.53 W m; 10³ a m].

Caur vadītāju ar sķērsgriezuma laukumu 0.2 cm² plūst 1 A stipra strāva. Aprēķināt elektronu virzītās kustības (dreifa) ātrumu. Vara blīvums ir 8880 kg/m³. [3.7 m/s].

Noteikt elektronu kustīgumu nātrijā pie 0° C, ja tā elektrovadītspēja ir 0.23 W un elektronu koncentrācija 2.5 10²⁸ m^-3.

m²/(V s)].

Aprēķināt vienā gramā rādija sabruksanu skaitu vienā sekundē, 10¹⁰ Bq].

Aprēķināt polonija ₈₄Po²¹⁰daudzumu, ja tā aktivitāte ir 3.7 sabr/s. [22.2 10^-7 kg].

Aprēķināt radonamasu, kura aktivitāte ir 1 Ci. [6.5 kg].

Aprēķināt radona sabruksanas konstanti, ja zināms, ka radona atomu skaits diennaktī samazinās par 18.2 % [2.1 s^-1].

Cik polonija atomu sabrūk diennaktī, ja atomu skaits ir 1 miljons?

[5024 diennaktis^-1].

Ar jonizācijas skaitītāju pēta kāda radioaktīvā preparāta sabruksanas ātrumu. Sākuma momentā skaitītājs dod 75 impulsus 10 sekundēs. Cik impulsu 10 sekundēs dod skaitītājs, paejot T/2 s? Pieņemt, ka T >>10 s. [53 impulsi].

Kāda radioaktīvā preparāta sabruksanas konstante l h Cik ilgā laikā sabrūk 75% no sākotnējā atomu daudzuma? [40 diennaktis].

Kinētiskā enerģija a daļiņai, kas izlido no rādija atoma kodola radioaktīvās sabruksanas procesā, ir 4.78 MeV. Aprēķināt 1) a daļiņas ātrumu, 2) pilno enerģiju, kas izdalās, izlidojot a daļiņai. [1) 1.52 10⁷ m/s; 2) 4.87 MeV].

Kādu siltuma daudzumu izdala 1 Ci radona 1) stundā un 2) vidējā dzīves laikā? Kinētiskā enerģija a daļiņai, kas izlido no radona, ir 5.5 MeV.
[1) 120 J; 2) 1.6 10⁴J].

1 g urāna ₉₂U²³ līdzsvarā ar tā sabruksanas produktiem izdala W jaudas. Aprēķināt pilno siltuma daudzumu, ko izdala viens gramatoms urāna tā vidējā dzīves laikā. [5.2 10¹² J].

Rāda ir radona aktivitāte, kurs izveidojas no 1 g rādija vienas stundas laikā? [2.8 10⁸ sabr/sļ.

Sabruksanas rezultātā no 1 g rādija vienā gadā izveidojies noteikts hēlija daudzums, kas normālos apstākļos aizņem 0.043 cm³ tilpuma. Aprēķināt pēc siem nosacījumiem Avogadro skaitli. [6 10²⁶ kmol

Slēgtā traukā (ampulā) ievietots preparāts, kas satur 1.5 g rādija. Cik daudz radona uzkrājas sajā ampulā laikā t = T/2, kur T - radona pussabruksanas periods? [4.8 kg].

Noteikts radona daudzums ievietots slēgtā traukā. 1) Pēc cik ilga laika radona atomu skaits N sajā traukā atsķiras par 100% no radona atomu skaita N\ kas atbilst rādija un radona radioaktīvajam līdzsvaram sajā traukā? 2) Konstruēt līkni, kas attēlo atkarību no laika intervāla 0 ≤ t ≤6T. Par laika vienību uz abscisu ass pieņemt radona pussabruksanas periodu T. [Pēc 12.6 diennaktīm].

Noteikts radona daudzums N' ievietots tuksā traukā. 1) Konstruēt līkni, kas attēlo radona daudzuma maiņu trauka atkarība no laika intervāla 0 ≤t ≤2O diennaktis pēc katrām 2 diennaktīm. Radonam l = 0.181 diennaktis^-1. 2) Pēc sās =f(t) līknes atrast pussabruksanas periodu. [3.8 diennaktis].

Ampulā ievietots radons, kura aktivitāte 400 mCi. Pēc cik ilga laika no ampulas piepildīsanas radons dos 2.22 10⁹ sabr/s? [Pēc 10.4 diennaktīm].

Tā kā svins, kas atrodas urāna rūdā, ir urāna saimes sabruksanas gala produkts, tad no urāna un svina daudzumu attiecības urāna rūdā var noteikt rūdas vecumu. Aprēķināt urāna rūdas vecumu, ja zināms, ka katram

kilogramam urāna ₉₂U ²³⁸ sajā rūdā atbilst 320 g svina ₈₂ Pb²⁰⁶ . [310⁹ gadi].

Zinot rādija un urāna pussabruksanas periodus, aprēķināt, cik urāna atomu dabiskajā urāna rūdā atbilst vienam rādija atomam. Norādījums. Ievērot,

ka dabiskā urāna radioaktivitāti nosaka tā pamata izotops ₉₂U²³⁸ . [2.8

Kāda daļa no radioaktīvā izotopa sākotnējā daudzuma sadalās sā izotopa dzīves laikā? [63.2 %].

Aprēķināt 1 µg polonija Po²¹⁰ aktivitāti. [1.67 10⁸ sabr/s].

Kāds izotops izveidojas no ₉₀Th²³² pēc četrām a sabruksanām un divām ß sabruksanām? [ Po²¹⁶

Kāds izotops izveidojas no ₉₂U²³⁸ pēc trim a sabruksanām un divām ß sabruksanām? [₈₈ Ra²²⁶ ].

Kāds izotops izveidojas no ₉₂U²³⁹ pēc divām ß sabruksanām un vienas a sabruksanas? [ ₉₂U²³⁵  ].

Kāds izotops izveidojas no radioaktīvā izotopa ₃Li⁸ pēc vienas ß sabruksanas un vienas a sabruksanas? [ ₂ He⁴ ].

Kāds izotops izveidojas no antimona radioaktīvā izotopa ₅₁Sb¹³³ pēc četrām ß sabruksanām? [ ₅₅ Cs¹³³ ].

Elementārdaļiņas.

Kodolfizikā pieņemts, ka lādēto daļiņu skaitu, ar kurām apsauda mērķi, raksturo to kopīgais lādiņs, kas izteikts mikroampērstundās (µAh). Aprēķināt, kādam lādēto daļiņu skaitam atbilst 1 µAh. Uzdevumu atrisināt 1) elektroniem un
2) a daļiņām. [1) 2.2

Neitrona elastīgā centrālā sadursmē ar palēninātājas vielas nekustīgu kodolu neitrona kinētiskā enerģija samazinās 1.4 reizes. Aprēķināt palēninātājas vielas kodolu masu. [12 a.m.v. (grafīts)].

Kāda daļa no neitrona sākuma ātruma ir tā ātrums pēc elastīgas

sadursmes ar nekustīgu izotopa ₁₁Na²³ kodolu? [92%].

Lai iegūtu lēnos neitronus, tos laiz caur vielām, kas satur ūdeņradi (piemēram, parafīns). Aprēķināt, kādu vislielāko savas kinētiskās enerģijas daļu neitrons, kura masa m_o, var atdot 1) protonam (masa m₀) un 2) svina atoma kodolam (masa m = 207m₀). Vislielākā enerģijas daļa tiek atdota elastīgā entrālā trieciena. [ ] .

Neitrons, kura enerģija 4.6 MeV, sadursmē ar protoniem palēninās. Uzskatot, ka neitrons katrā sadursmē novirzās vidēji par 45°, aprēķināt, pēc cik sadursmēm tā enerģija samazinās līdz 0.23 eV. [24].

Lādētu daļiņu plūsma ielido homogēnā magnētiskajā laukā, kura indukcija 3 Wb/m². Daļiņu ātrums 1.52 m/s un kustības virziens perpendikulārs lauka spēka līniju virzienam. Aprēķināt katras daļiņas lādiņu, ja zināms, ka uz katru daļiņu darbojas 1.46 N liels spēks. [3.2 C],

Lādēta daļiņa ielido homogēnā magnētiskajā laukā, kura indukcija ir 0.5 T, un kustas pa riņķa līniju, kuras rādiuss 10 cm. Daļiņas ātrums 2.4-10⁶ m/s. Aprēķināt sīs daļiņas lādiņa un masas attiecību. [4.8 C/kg].

Pozitrons un elektrons savienojoties veido divus fotonus. Aprēķināt
1) katra fotona enerģiju, pieņemot, ka elektrona un pozitrona kinētiskā enerģija pirms sadursmes ir niecīga, 2) so fotonu viļņa garumu. [1) 0.51 MeV;  2) l

Elektrons un pozitrons veidojas no fotona, kura enerģija 2.62 MeV. Kāda ir elektrona un pozitrona pilnā kinētiskā enerģija to veidosanās momentā? [1.60 MeV].

Kvants, kura enerģija 5.7 MeV, izveido elektronu un pozitronu. Magnētiskajā laukā ievietotajā Vilsona kamerā tie veido trajektoriju, kuras liekuma rādiuss ir 3 cm. Aprēķināt magnētiskā lauka indukciju. [0.31 T].

Nekustīgs neitrāls p mezons sabrūkot pārvērsas divos vienādos fotonos. Aprēķināt katra fotona enerģiju, p mezona miera stāvokļa masa M = 264.2 m_e, kur m_e - elektrona miera stāvokļa masa. [67.5 MeV].

Neitronam un antineitronam savienojoties, rodas divi fotoni. Aprēķināt katra fotona enerģiju, pieņemot, ka daļiņu sākuma enerģija ir niecīga. [940 MeV].

K° mezonam sabrūkot, veidojas divi lādēti n mezoni. Katra sā n mezona masa ir 1.77 reizes lielāka par tā miera stāvokļa masu. Pieņemot, ka sākumā K° mezons atradies miera stāvoklī un tā miera stāvokļa masa ir 965m_n kur m_e - elektrona miera stāvokļa masa, aprēķināt 1) p mezonu miera stāvokļa masu, 2) n mezonu ātrumu to veidosanās momentā. [1) 273m_e\ 2) 2.48-10⁸ m/s].

1) Izrisināt formulu, kas saista ciklotrona magnētiskā lauka indukciju ar duantiem pieliktās potenciālu starpības frekvenci. 2) Aprēķināt duantiem pieliktās potenciālu starpības frekvenci a) deitoniem, b) protoniem un c) a daļiņām. Magnētiskā lauka indukcija ir 1.26 T. [1) 2) a) 9.7-10⁶ Hz b)19.4 Hz; c) 9.7 Hz].

1) Izrisināt formulu, kas saista no ciklotrona izlidojoso daļiņu enerģiju ar daļiņu trajektorijas maksimālo liekuma rādiusu. 2) Aprēķināt no ciklotrona izlidojoso a) deitonu, b) protonu un c) a daļiņu enerģiju, ja maksimālais liekuma rādiuss R = 48.3 cm. Duantiem pieliktās potenciālu starpības frekvence ir 12 MHz. [1) W = 2pu R²\ 2) a) 13.8 MeV; b) 6.9 MeV; c) 27.6 MeV].

Ciklotrona daļiņu trajektorijas maksimālais liekuma rādiuss R = 0.35 m, bet duantiem pieliktās potenciālu starpības frekvence x> = 1.38 10⁷ Hz. Aprēķināt darbam ar protoniem 1) ciklotrona sinhroniskajai darbībai nepieciesamo magnētiskā lauka indukciju, 2) izlidojoso protonu maksimālo enerģiju. [1) 0.9 T;
2) 4.8 MeV],

Atrisināt ieprieksējo uzdevumu, ja ciklotrons strādā ar 1) deitoniem un
2) a daļiņām. [1) 1.8 T; 9.6 MeV; 2) 1.8 T; 19.2 MeV].

Jonu plūsmas lielums, kas iegūta ciklotrona, strādājot ar a daļiņām, ir 15 µA. Cik reizu sāds ciklotrons ir produktīvāks par 1 g rādija? [> 1000].

Ciklotronā daļiņu trajektorijas maksimālais liekuma rādiuss R = 0.5 m, magnētiskā lauka indukcija B = 1 T. Kāda pastāvīga potenciālu starpība būtu jāiziet protoniem, lai tie iegūtu tādu pasu paātrinājumu kā dotajā ciklotronā? [1.210⁷V].

Ciklotrons dod deitonus, kuru enerģija ir 7 MeV. Pieliktā magnētiskā lauka indukcija ir 1.5 T. Aprēķināt deitona trajektorijas vislielāko liekuma rādiusu. [0.36 m].

Ciklotronā rādiuss 50 cm; starp tā duantiem pielikts maiņspriegums
U = 75 kV ar frekvenci i) = 10 MHz. Aprēķināt 1) ciklotronā magnētiskā lauka indukciju; 2) no ciklotronā izlidojoso daļiņu ātrumu un enerģiju, 3) cik apriņķojumu veic lādētā daļiņa, pirms tā izlido no ciklotronā. Uzdevumu atrisināt deitoniem, protoniem un a daļiņām. [1) 1.3 T; 0.65 T; 2) 3.13-1O⁷ m/s; 3) 20 MeV; 5.1 MeV; 20.4 MeV].

Līdz kādai enerģijai var paātrināt a daļiņu ciklotronā, lai daļiņas asas relatīvais palielinājums nepārsniegtu 5%? [188 MeV].

Deitonu enerģija, kurus paātrina sinhrotrons, ir 200 MeV. Aprēķināt o deitonu 1) attiecību , kur M - kustosā deitona masa un M_o - tā miera tā stāvokļa masa; 2) ātrumu. [1) 1.1; 2) 1.32 10⁸ m/s].

p° mezons sabrūk, atrodoties miera stāvoklī. Sabruksanas rezultātā veidojas divi g kvanti. Pieņemot, ka p° mezona miera masa ir 264,Im_e noteikt g kvantu enerģiju [67.7 MeV].

Nosaukt elementāro daļiņu ar vismazāko miera masu. Kāds ir sīs daļiņas elektriskais lādiņs?

Kodolu enerģija.

Aprēķināt litija izotopa ₃Li⁷ kodola saites enerģiju. [39.3 MeV].

Aprēķināt hēlija ₂He⁴ atoma kodola saites enerģiju. [28.3 MeV].

Aprēķināt alumīnija ₁₃Al²⁷ atoma kodola saites enerģiju. [225MeV].

Aprēķināt 1) _x H³ un 2) ₂He³ kodola saites enerģiju. Kurs no siem kodoliem ir stabilāks? [1) 8.5 MeV; 2) 7.7 MeV],

Aprēķināt skābekļa ₈O¹⁶ atoma kodola saites enerģiju uz vienu nuklonu. [7.97 MeV].

Aprēķināt deitērija H² kodola saites enerģiju. [2.2 MeV].

Aprēķināti) ₇N¹⁴;2) ₂₀Ca⁴⁰;3) ₄₈Cd¹¹³ un 4) ₉₂U²³⁸ kodolu

saites enerģiju W_o uz vienu nuklonu. Konstruēt funkcijas W_o = f(M) grafiku, kur
M - masas skaitlis. [1) 7.5 MeV; 2) 8.55 MeV; 3) 8.5 MeV; 4) 7.6 MeV].

Aprēķināt kodolreakcijā ₃Li⁷ + H¹ He⁴ + ₂He⁴ atbrīvoto enerģiju. [17.3 MeV].

Aprēķināt kodolreakcijā ₇N¹⁴ + ₂He⁴ H¹ + ₈O¹⁷ absorbēto

enerģiju. [1.18 MeV].

Aprēķināt kodolreakcijās

1)     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;   H¹ + ₁H² H¹ + ₁H³

2)     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;     19319j921t ;   H² + ₁H² He³ + ₀n¹ izdalīto enerģiju. [1) 4.04 MeV; 2) 3.26 MeV].

Aprēķināt kodoltermiskajā reakcijā H² + ₂He³ H¹ + ₂He⁴ izdalīto enerģiju. [18.3 MeV].

Aprēķināt kodoltermiskajā reakcijā Li⁶ + ₁H² He⁴ + ₂He⁴ izdalīto enerģiju. [22.4 MeV].

Aprēķināt kodoltermiskajā reakcijā Li +, H -> ₂ He + ₂ He

izdalīto enerģiju. [4.04 MeV].

Cik daudz ūdens var sasildīt no 0 °C līdz vārīsanās temperatūrai, ja

izmanto visu siltumu, kas izdalās ₃Li⁷ (p,a reakcijā, pilnīgi sadaloties vienam gramam litija? [5.7 10⁵ kg].

Aprēķināt reakcijā Li⁶ + ₁H² Be⁸ + ₀n¹ izdalīto enerģiju.
[ 15 MeV].

Aprēķināt reakcijā Be⁹ + ₁H² B¹⁰ + ₀n¹ izdalīto enerģiju.

[4.35 MeV].

1) Cik liela enerģija izdalās, ja reakcijā Al²⁷ + ₂He⁴ Si³⁰ + ₁H¹ pārvērsas visi kodoli, kas atrodas 1 g alumīnija? 2) Cik daudz enerģijas jāpatērē, lai realizētu so pārvērsanos, ja zināms, ka, apsaudot alumīnija kodolus ar a daļiņām, kuru enerģija 8 MeV, tikai viena no 2 a daļiņām izraisa pārvērsanos? [1) 5.35 10²² MeV; 2) MeV].

Apsaudot litija izotopu ₃Li⁶ ar deitoniem, izveidojas divas a daļiņas. Turklāt izdalās 22.3 MeV enerģijas. Zinot deitona un a daļiņas masas, aprēķināt izotopa ₃Li⁶ masu. [6.018 a.m.v.].

Deitona sadalīsanās reakcija ar stariem ir H² + hn H¹ + ₀n¹. Aprēķināt neitrona masu, zinot sādus lielumus: g kvantu enerģija ir
2.66 MeV, bet emitēto protonu enerģija, kas mērīta pēc to radītās jonizācijas, ir 0.22 MeV. Uzskatīt, ka neitrona enerģija ir vienāda ar protona enerģiju, bet deitona un protona masa nav zināma. [1.00899 a.m.v.].

Kādu enerģijas daudzumu kilovatstundās var iegūt, sadaloties 1 g

urāna ₉₂U²³⁵ , ja katrā dalīsanās aktā izdalās apmēram 200 MeV enerģijas? [2.3 10⁴kWh].

Kādu urāna ₉₂U²³⁵ daudzumu diennaktī patērē atomelektrostacija,

kuras jauda 5000 kW? Pieņemt, ka lietderības koeficients ir 17% un ka katrā sabruksanas aktā izdalās 200 MeV enerģijas. [31 g].

Ūdeņraza bumbas sprādzienā notiek kodoltermiskā reakcija, kurā no deitērija un tritija veidojas hēlijs. 1) Uzrakstīt kodolreakciju. 2) Aprēķināt sajā reakcijā izdalīto enerģiju. 3) Kādu enerģijas daudzumu var iegūt, veidojoties 1 g hēlija?
[2) 17.6 MeV; 3) 11.8 10⁴ kWh].

Atraujoties neitronam no hēlija kodola ₂He⁴ veidojas ₂He³. Noteikt saites enerģiju, kuru nepieciesams patērēt, lai veiktu minēto neitrona atrausanu.
[20.64 MeV].

Kodola saites enerģija DW = 39.3 MeV. Kodols sastāv no trim protoniem un četriem neitroniem. Noteikt atoma masu, kam pieder sis kodols. [1.165 10^-26 kg].

Noteikt ₇N¹⁵ izotopa masu, ja masas izmaiņa kodola ₇N¹⁵ veidosanās rezultātā ir 0.2508 kg. [2.4909 kg].