Читать онлайн «Физика (квантовая физика): Методические указания для студентов факультета высоких технологий. Часть 2»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к курсу «Физика» (квантовая физика) для студентов факультета высоких технологий часть 2 Ростов-на-Дону 2007 Методические указания разработаны старшим преподавателем кафедры общей физики М. А. Сорочинской, старшим преподавателем кафедры общей физики Ю. А. Игнатовой, к. физ. -мат. н. , доц. кафедры общей физики А. Л. Цветянским. Печатается в соответствии с решением кафедры общей физики физического факультета ЮФУ, протокол №23 от 29 мая 2007г. 2 Методические указания предназначены для аудиторной и самостоятельной работы студентов 2 курса факультета высоких технологий. В сборнике приведены задачи для самостоятельного решения (наиболее сложные снабжены ответами). Методические указания снабжены приложениями, содержащими значения фундаментальных физических постоянных, производные и первообразные некоторых функций, периодическую систему элементов Д. И. Менделеева. 3  1 ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ 1. 1 Определите, во сколько раз необходимо уменьшить термодинамическую температуру черного тела, чтобы его энергетическая светимость ослабилась в 16 раз? 1. 2 Температура внутренней поверхности муфельной печи при открытом отверстии площадью 30см2 равна 1,3кК. Принимая, что отверстие печи излучает как черное тело, определите, какая часть мощности рассеивается стенками, если потребляемая печью мощность составляет 1,5кВт. 1. 3 Определите, как и во сколько раз изменится мощность излучения черного тела, если длина волны, соответствующая максимуму его спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с 720нм до 400нм. 1. 4 Принимая Солнце за черное тело и учитывая, что его максимальной спектральной плотности энергетической светимости соответствует длина волны 500нм, определите: 1) температуру поверхности Солнца; 2) энергию, излучаемую Солнцем в виде электромагнитных волн за 10мин; 3) массу, теряемую Солнцем за это время за счет излучения. 1. 5 Считая, что тепловые потери обусловлены только излучением, определите, какую мощность необходимо подводить к медному шарику диаметром 2см, чтобы при температуре окружающей среды -130С поддерживать его температуру равной 170С. Поглощательная способность меди 0,6. 1. 6 Мощность излучения раскаленной металлической поверхности 0,67кВт. Температура поверхности 2500К, ее площадь 10см2. Какую мощность излучения имела бы эта поверхность, если бы она была абсолютно черной? Найти отношение энергетических светимостей этой поверхности и абсолютно черного тела при данной температуре. 1. 7 Абсолютно черное тело имеет температуру 2900К.