62024

WSTĘP DO FIZYKI ATOMOWEJ

1. Promieniowanie termiczne (temperaturowe)

—+-Wykorzystując funkcję rozkładu Plancka promieniowania ciała doskonale czarnego, wykazać prawo przesunięć Wiena i prawo Stefana - Boltzmanna

Zad 2 Z otworu w piecu o powierzchni S = 10 cm² emitowana jest w ciągu czasu t = 10 min energia E = 250 kJ Jaka jest długość fali, na którą przypada maksimum rozkładu energii promieniowania ⁹

Zad 3 Obliczyć całkowitą ilość energii, jaką wypromieniuje powierzchnia 1 nr ciała doskonale czarnego w ciągu 1 s, jeżeli maksymalna gęstość energii w jego widmie promieniowania przypada na długość fali równą 484 nm.

Zad 4 Dla wnęki reprezentującej ciało doskonale czarne o danej temperaturze, długość fali przy której zdolność emisyjna osiąga maksimum wynosi 650 nm. Ile będzie wynosić ^ jeżeli temperatura ścianek wzrośnie tak, ze całkowita emisja energetyczna zwiększy się dwukrotnie

Zad. 5. Ile razy energia wypromieniowana w tym samym przedziale AX przez ciało doskonale czarne ogrzane do temperatury 5000 K, jest większa dla barwy żółtozielonej = 580 nm) niż dla barwy czerwonej (760 nm) w widmie jego promieniowania ?

Zad 6. Stała słoneczna, tj ilość energii promienistej, którą wysyła Słońce w ciągu 1 s na powierzchnię 1 m² prostopadłą do promieni słonecznych, znajdującą się w pobliżu Ziemi poza granicami jej atmosfery, wynosi Is = 1,35 kW/m². Zakładając, że Słońce promieniuje jak ciało doskonale czarne, obliczyć temperaturę jego promieniującej powierzchni, oraz w jakiej części widma leży długość fali odpowiadająca maksimum tego promieniowania

Zad 7. Maksymalne natężenie promieniowania w widmie słonecznym obserwujemy w jego części zielonej, tj dla = 500 nm Zakładając, że Słońce promieniuje jak ciało doskonale czarne obliczyć: a) całkowitą zdolność emisyjną , b) strumień energii wypromieniowany przez Słońce w ciągu 1 s. Jaką masę traci Słońce w ciągu 1 s na skutek tego promieniowania ?

■Zad-S-Metalowe włókno o średnicy d = 0,2 mm rozzarza się pod wpływem prądu elektrycznego do temperatury Tj = 3000 K W ciągu jakiego czasu po wyłączeniu prądu, temperatura włókna obniży się do Tj = 800 K ? Zakładamy, ze włókno promieniuje jak ciało doskonale czarne i od otoczenia me przyjmuje żadnej energii Wszystkie inne straty pomijamy Dla materiału włókna przyjąć: gęstość p = 19000 kg / m^? i ciepło właściwe c = 155 J / kg K

ZwH* Jaki prąd powinien płynąć przez metalowe włókno o średnicy d = 0,1 mm, które znajduje się w bańce próżniowej, aby jego temperatura T = 2500 K pozostała stała. Zakładamy, ze włókno promieniuje energię jak ciało doskonale czarne Opór właściwy włókna p = 2,5 • 10"⁶ Om, a straty cieplne spowodowane przewodzeniem ciepła pominąć.

'ZaJ.4TF Przez drut wolframowy umieszczony w naczyniu próżniowym płynie prąd, którego natężeniu wynosi 6,4 A Średnica drutu wynosi 0,1 mm, a oporność właściwa wolframu 5,5 • 10⁴ Om Jaką temperaturę osiągnie drut, jeżeli założyć, że ma właściwości ciała doskonale czarnego i energię cieplną oddaje tylko w procesie promieniowania ?