物理计算题答案

1、题目： 一体积为1.0×10-3 m3 的容器中，含有4.0×10-5 kg的氦气和4.0×10-5 kg的氢气，它们的温度为 300c，试求容器中混合气体的压强。t=273+30=303khe的摩尔质量：m1=4.1×10-3kg/molh2的摩尔质量：m2=2.0×10-3kg/molp1=2.25×104p2=5.04×104p=p1+p2=7.56×104pa2题目： 一个处于基态的氢原子与另一个基态氢原子碰撞。求可能发生非弹性碰撞的最小速度为多少？已知氢原子的质量是1.67×10-27kg，氢原

2、子基态的能量为e=-13.6ev。 解析：处于基态的氢原子能量为，第一激发态能量为。被氢原子吸收的最小能量为 j我们必须求出在碰撞中能量损失为以上数据代最小速度。如果碰撞是完全非弹性的，则碰撞中能量损失最大，碰撞后的速度将是v/2，初动能与末动能之差为：这个值应等于最小的能量子因此m/s非弹性碰撞后，两个原子的速度为m/s3题目： 用波长=500nm的单色光垂直照射在由两块玻璃板（一端刚好接触成为劈棱）构成的空气劈尖上。劈尖角=2×10-4rad。如果劈尖内充满折射率为n=1.40的液体。求从劈棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距离。解：设第五个明纹处膜厚为 e ，则有

3、                            2 ne l / 2 5 l   设该处至劈棱的距离为 l ，则有近似关系                 

4、60;          e l q ，（ 5 分）由上两式得                            2 nl q 9 l / 2 ， l 9 l / 4 n q充入液体前第五个明纹位置    

5、                        l 1 9 l / 4 q    充入液体后第五个明纹位置                      

6、      l 2 9 l / 4 n q                 充入液体前后第五个明纹移动的距离                          

7、  d l l 1 l 2 9 l ( 1 - 1 / n ) / 4 q 1.61 mm3-1题目： 一窄束动能为100kev的质子垂直入射到厚度为1.0mg/cm2的金箔上，计数器记录以60。角散射的质子。计数器圆形输入孔的面积为1.0cm2，它到金箔散射区的距离保持10cm，输入孔垂直对着射到它上面的质子。试问射进计数器的质子的百分数。（金，a=197，z=79，=1.93×104kg/m3） 解：计数器对散射靶所张的立体角单位面积内的靶原子数为：而因此，射进计数器的质子的百分比为0.3%3-2题目： 用波长=5398?的平行光入射在单缝上,缝后用焦距f=40cm的凸

8、透镜把衍射光会聚于焦平面上,测得中央明条纹的宽度为3.4mm,单缝的宽度是多少? 解：中央明纹宽度 x=2x12f/a 单缝的宽度 a=0.15mm3-3题目： 压强为1.0×105pa，体积为0.0082m3的氮气，从初始温度300k加热到400k，加热时(1) 体积不变，(2) 压强不变，问各需热量多少？哪一个过程所需热量大？为什么？解：qv= =1.0×105×0.082×qp= =1.0×105×0.082×两过程内能变化相等，等压过程需对外做功，所以需要吸收更多的热量。cp> cv 第五次作业：在某个单缝衍射实验中，光源发出的光含有两种波长1和2，并垂直入射于单缝上，假如1的第一级衍射极小与2的第二级衍射级相合，试问（1）这两种波长之间的有何关系？（2）在这两种波长的光所形成的衍射图样中，是否还有其他极小相重合？解： (1) 由单缝衍射暗纹公式有：asin1 =11；