zadaci iz fizike, pomoć

[petunija]

Prelistala sam cijelu nauku i edukaciju i ne nađoh ništa vezano za fiziku. A mnogima predstavlja problem. Tražila sam i instruktora, konkretno za atomsku fiziku i svi nekako bježe od toga. Pa se zato obraćam za pomoć ovdje. Ima li neko ko mi može pomoći da riješim tri zadatka, koristeći elementarnu matematiku, znači, bez integrala i diferencijala?
1. Brzina fotoelektrona sa površine nekog elementa izvosi: v=a km/s, gdje je a prirodan broj. Kolika je talasna dužina primjenjenog elektromagnetnog zračenja? Izlazni rad elektrona za dati element iznosi: Ai=b eV, b je decimalan broj.
2. Koliku bi energiju u jedinici vremena trebala da primi metalna kuglica, prečnika r=a cm (a je prirodan broj) da bi njena temperatura bila za 27 C stepeni viša od temperature okolne sredine koja iznosi b stepeni C. Smatrati da kuglica gubi energiju samo zračenjem.
3. Talasna dužina elektrona je: a mm. Za koliko treba povećati njegovu kinetičku energiju da bi njegova talasna dužina bila dva puta manja?
Hvala

[therrarrius]

Istina, pravu pomoc je tesko naci ovih dana

[petunija]

Istina, pravu pomoc je tesko naci ovih dana

Zašto?

[nellington]

Idemo
Prvi rješavam, ostale ostavljam gimnazijalcima

Formula za FE efekt je mv^2/2=hf-Ai. Od svega navedenog nepoznata ti je samo frekvencija f, dakle f=(mv^2/2+Ai)/h. Kako je f=c/lambda, to je lamda=c/f, pa je konačno lambda=hc/(mv^2/2+Ai). Sad uvrstiš ono što imaš, vodeći računa o jedinicama (recimo oni kilometri kod brzine). Pri tome su masa elektrona i Planckova konstanta poznate vrijednosti.

Za drugi bih postavio pitanje: koje je boje kuglica a za treći: hoćemo li newtonovski ili relativistički?

[petunija]

Idemo
Prvi rješavam, ostale ostavljam gimnazijalcima

Formula za FE efekt je mv^2/2=hf-Ai. Od svega navedenog nepoznata ti je samo frekvencija f, dakle f=(mv^2/2+Ai)/h. Kako je f=c/lambda, to je lamda=c/f, pa je konačno lambda=hc/(mv^2/2+Ai). Sad uvrstiš ono što imaš, vodeći računa o jedinicama (recimo oni kilometri kod brzine). Pri tome su masa elektrona i Planckova konstanta poznate vrijednosti.

Za drugi bih postavio pitanje: koje je boje kuglica a za treći: hoćemo li newtonovski ili relativistički?

Hvala,

da i ja odgovorim:
kuglica je siva
rađe newtonovski,

Inače, zadaci jesu iz gimnazije ali niko ih ne zna riješiti.

Hvala puno za riješen prvi zadatak

[petunija]

Heeeej, ima li još neko da zna ova dva zadatka?

Pleeeease

Hvala

[nellington]

Volio bih pedagoški pristupiti rješavanju preostala dva zadatka i reći ti da prvo pokažeš šta si dosad sama pokušala, ali poštedit ću te.

Zadatak 2: Upoznaj se sa jednim Slovencem (Stefanom) i Austrijancem (Boltzmannom).



Njihov zakon kaže koliko sivo ili crno (specijalan slučaj sivog za epsilon=0) tijelo zrači po jedinici površine u jedinici vremena pri određenoj vlastitoj temperaturi (vodi računa, temperatura je izražena u kelvinima). Pomnožimo li tu veličinu površinom sa koje se zrači (izračunaj površinu!) dobijamo energiju u jedinici vremena koju kuglica zrači. Tu energiju treba kompenzirati energijom koja se traži u zadatku - koja je jednaka po iznosu.

Zadatak 3: Za ovaj eksperiment nam trebaju jedan Francuz (de Broglie) i jedan Nijemac (Einstein).



Einstein ne bi morao učestvovati kad bismo imali neku konkretnu vrijednost za talasnu dužinu koja bi indicirala da newtonovska mehanika važi - ovako može biti svega, zato što je sigurno, sigurno. De Broglie kaže da je lambda=h/p, je li tako? Dakle, smanjivanje talasne dužine dva puta implicira povećanje impulsa 2 puta. Sada prosto uvrstimo u formulu za kinetičku energiju elektrona novi impuls - i tu nastupa razlika između Engleza (Newtona) i Nijemca (Einsteina):



Lav sa newtonovskom šapom kaže: Ek=p^2/2m, dakle samo treba 4 puta povećati kinetičku energiju.
Nijemac sa lavovskom frizurom pak kaže ovo: , pa izračunaš energiju za jedno p, drugo p (duplo veće) i oduzmeš. Konkretne vrijednosti impulsa slijede iz de Broglijeve relacije, jer je data talasna dužina.

[elizabeth a]

Zar ne bi u ovom drugom zadatku trebalo znati i koeficijent apsorpcije?

Zakon u ovoj formi vrijedi samo za apsolutno crno tijelo, međutim ovdje se radi o sivom tijelu, tako da je potrebno znati i koeficijent

[nellington]

Ja pitao koje je boje tijelo, reče petunija sive, ja rekoh poslije da je crno specijalan slučaj sivog za epsilon=0 (tipfeler, trebalo stajati =1), općenito je j=epsilon*sigma*T^4. Pošto je u petunijinim zadacima more općih brojeva (što je ipak nesvojstveno fizici), neće smetati ni da epsilon ostane samo epsilon

[elizabeth a]

Ja pitao koje je boje tijelo, reče petunija sive, ja rekoh poslije da je crno specijalan slučaj sivog za epsilon=0 (tipfeler, trebalo stajati =1), općenito je j=epsilon*sigma*T^4. Pošto je u petunijinim zadacima more općih brojeva (što je ipak nesvojstveno fizici), neće smetati ni da epsilon ostane samo epsilon

Sir, yes, sir!

I kod mene nije epsilon nego alfa
Života ti, gdje si ti u školu išao?!


I još

Einstein ne bi morao učestvovati kad bismo imali neku konkretnu vrijednost za talasnu dužinu koja bi indicirala da newtonovska mehanika važi - ovako može biti svega, zato što je sigurno, sigurno.

A koja je to konkretna vrijednost za talasnu dužinu? Ako se dobro sjećam, Einsteina smo uplitali za talasne dužine reda veličine jednog pikometra

[nellington]

Sir, yes, sir!

I kod mene nije epsilon nego alfa
Života ti, gdje si ti u školu išao?!

Mene su učile godine

A koja je to konkretna vrijednost za talasnu dužinu? Ako se dobro sjećam, Einsteina smo uplitali za talasne dužine reda veličine jednog pikometra

Ja bih Einsteina upleo i za desetak pikometara (to je već brzina nekih 0.2c).

[elizabeth a]

Ok, spomenuh to zato što su kod nje izgleda u pitanju milimetri

[nellington]

Ok, spomenuh to zato što su kod nje izgleda u pitanju milimetri

Oj tugo To nisam ni vidio Odoh zamišljati elektron sa debroljevskom talasnom dužinom od nekoliko milimetara... Toliko o realnim zadacima

[elizabeth a]

Ok, spomenuh to zato što su kod nje izgleda u pitanju milimetri

Oj tugo To nisam ni vidio Odoh zamišljati česticu sa debroljevskom talasnom dužinom od nekoliko milimetara... Toliko o realnim zadacima

Uh, sjetih se svojih pokušaja zamišljanja stvari vezanih za Einsteina

Život u liftu, dvodimenzionalni svijet, bube nekakve...

[petunija]

Hvala vam oboma za komentare
Pokušavala sam uraditi zadatke, ali nije išlo obzirom da sam daaavno završila školu. Onda pokušala naći instrukcije, ali koga god sam pitala (bilo je tu i profesora fizike) svi su nekako izbjegavali. A onda me je uhvatila panika i evo me ovdje na forumu. Još jednom veliko hvala
Što se mene tiče, tema se može zatvoriti, hvala i moderatorima na ustupljenom prostoru.
Pozdrav svima