Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax

Spis treści
  1. Przedmowa
  2. Optyka
    1. 1 Natura światła
      1. Wstęp
      2. 1.1 Rozchodzenie się światła
      3. 1.2 Prawo odbicia
      4. 1.3 Załamanie
      5. 1.4 Całkowite wewnętrzne odbicie
      6. 1.5 Rozszczepienie
      7. 1.6 Zasada Huygensa
      8. 1.7 Polaryzacja
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 2 Optyka geometryczna i tworzenie obrazu
      1. Wstęp
      2. 2.1 Obrazy tworzone przez zwierciadła płaskie
      3. 2.2 Zwierciadła sferyczne
      4. 2.3 Obrazy tworzone przez załamanie promieni światła
      5. 2.4 Cienkie soczewki
      6. 2.5 Oko
      7. 2.6 Aparat fotograficzny
      8. 2.7 Proste przyrządy powiększające
      9. 2.8 Mikroskopy i teleskopy
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    3. 3 Interferencja
      1. Wstęp
      2. 3.1 Doświadczenie Younga z dwiema szczelinami
      3. 3.2 Matematyczny opis interferencji
      4. 3.3 Interferencja na wielu szczelinach
      5. 3.4 Interferencja w cienkich warstwach
      6. 3.5 Interferometr Michelsona
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 4 Dyfrakcja
      1. Wstęp
      2. 4.1 Dyfrakcja na pojedynczej szczelinie
      3. 4.2 Natężenie światła w dyfrakcji na pojedynczej szczelinie
      4. 4.3 Dyfrakcja na podwójnej szczelinie
      5. 4.4 Siatki dyfrakcyjne
      6. 4.5 Otwory kołowe i rozdzielczość
      7. 4.6 Dyfrakcja rentgenowska
      8. 4.7 Holografia
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  3. Fizyka współczesna
    1. 5 Teoria względności
      1. Wstęp
      2. 5.1 Niezmienność praw fizyki
      3. 5.2 Względność jednoczesności zdarzeń
      4. 5.3 Dylatacja czasu
      5. 5.4 Skrócenie długości w szczególnej teorii względności
      6. 5.5 Transformacja Lorentza
      7. 5.6 Względność prędkości w szczególnej teorii względności
      8. 5.7 Relatywistyczny efekt Dopplera
      9. 5.8 Pęd relatywistyczny
      10. 5.9 Energia relatywistyczna
      11. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    2. 6 Fotony i fale materii
      1. Wstęp
      2. 6.1 Promieniowanie ciała doskonale czarnego
      3. 6.2 Efekt fotoelektryczny
      4. 6.3 Efekt Comptona
      5. 6.4 Model atomu wodoru Bohra
      6. 6.5 Fale de Broglie’a
      7. 6.6 Dualizm korpuskularno-falowy
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    3. 7 Mechanika kwantowa
      1. Wstęp
      2. 7.1 Funkcje falowe
      3. 7.2 Zasada nieoznaczoności Heisenberga
      4. 7.3 Równanie Schrӧdingera
      5. 7.4 Cząstka kwantowa w pudełku
      6. 7.5 Kwantowy oscylator harmoniczny
      7. 7.6 Tunelowanie cząstek przez bariery potencjału
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 8 Budowa atomu
      1. Wstęp
      2. 8.1 Atom wodoru
      3. 8.2 Orbitalny magnetyczny moment dipolowy elektronu
      4. 8.3 Spin elektronu
      5. 8.4 Zakaz Pauliego i układ okresowy pierwiastków
      6. 8.5 Widma atomowe i promieniowanie rentgenowskie
      7. 8.6 Lasery
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    5. 9 Fizyka materii skondensowanej
      1. Wstęp
      2. 9.1 Rodzaje wiązań cząsteczkowych
      3. 9.2 Widma cząsteczkowe
      4. 9.3 Wiązania w ciałach stałych
      5. 9.4 Model elektronów swobodnych w metalach
      6. 9.5 Teoria pasmowa ciał stałych
      7. 9.6 Półprzewodniki i domieszkowanie
      8. 9.7 Przyrządy półprzewodnikowe
      9. 9.8 Nadprzewodnictwo
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    6. 10 Fizyka jądrowa
      1. Wstęp
      2. 10.1 Własności jądra atomowego
      3. 10.2 Energia wiązania jądra
      4. 10.3 Rozpad promieniotwórczy
      5. 10.4 Procesy rozpadu
      6. 10.5 Rozszczepienie jądra atomowego
      7. 10.6 Fuzja jądrowa
      8. 10.7 Skutki biologiczne i zastosowania medyczne promieniowania jądrowego
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    7. 11 Fizyka cząstek elementarnych i kosmologia
      1. Wstęp
      2. 11.1 Wstęp do fizyki cząstek elementarnych
      3. 11.2 Zasady zachowania w fizyce cząstek elementarnych
      4. 11.3 Kwarki
      5. 11.4 Akceleratory i detektory cząstek
      6. 11.5 Model standardowy
      7. 11.6 Wielki Wybuch
      8. 11.7 Ewolucja wczesnego Wszechświata
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  4. A Jednostki
  5. B Przeliczanie jednostek
  6. C Najważniejsze stałe fizyczne
  7. D Dane astronomiczne
  8. E Wzory matematyczne
  9. F Układ okresowy pierwiastków
  10. G Alfabet grecki
  11. Rozwiązania zadań
    1. Rozdział 1
    2. Rozdział 2
    3. Rozdział 3
    4. Rozdział 4
    5. Rozdział 5
    6. Rozdział 6
    7. Rozdział 7
    8. Rozdział 8
    9. Rozdział 9
    10. Rozdział 10
    11. Rozdział 11
  12. Skorowidz nazwisk
  13. Skorowidz rzeczowy
  14. Skorowidz terminów obcojęzycznych

Sprawdź, czy rozumiesz

10.1

88 \num{8}.

10.2

Trudniejsze.

10.3

Okres połowicznego rozpadu jest odwrotnie proporcjonalny do szybkości rozpadu, więc jest krótki. Aktywność zależy od liczby cząstek ulegających rozpadowi, a nie tylko od szybkości rozpadu, więc może być duża lub mała.

10.4

Nie rośnie i nie maleje – pozostaje taka sama.

10.5

Jest identyczny.

10.6

Z konwersji masy w energię.

10.7

Do mocy.

Pytania

1.

Jądro atomu składa się z co najmniej jednego nukleonu. Nukleon oznacza proton albo neutron. Pojęcie nuklidu oznacza jądro o danej liczbie neutronów i protonów.

3.

Układ związany powinien mieć mniejszą masę niż jego składniki ze względu na równoważność masy i energii (E=mc2E=mc2 E = mc^2). Jeśli energia układu zmniejsza się, całkowita masa staje się mniejsza. Jeśli dwie cegły są umieszczone obok siebie, przyciąganie między nimi jest czysto grawitacyjne, jeśli założyć, że cegły są elektrycznie obojętne. Pole grawitacyjne między cegłami jest stosunkowo niewielkie (w porównaniu z siłą jądrową), więc defekt masy jest zbyt mały, by można go było zaobserwować. Jeżeli cegły są połączone zaprawą, defekt masy również jest mały, ponieważ oddziaływania elektryczne między elektronami biorącymi udział w wiązaniach chemicznych są nadal stosunkowo małe.

5.

Nukleony na powierzchni jądra oddziałują z mniejszą liczbą innych nukleonów. Zmniejsza to energię wiązania na nukleon, która jest wartością uśrednioną po wszystkich nukleonach w jądrze.

7.

Zakłada się, że intensywność jest stała.

9.

Promieniowanie gamma (γ) powstaje w wyniku procesów jądrowych, a promieniowanie rentgenowskie i światło pochodzą z procesów atomowych. Promieniowanie gamma ma zazwyczaj mniejsze długości fali niż promieniowanie rentgenowskie, a to z kolei ma mniejsze długości fali niż w przypadku światła.

11.

Wprowadźmy prostokątny układ współrzędnych z płaszczyzną xyxy x \sep y odpowiadającą płaszczyźnie papieru. Promienie α zakrzywiają się do kartki (trajektoria paraboliczna w płaszczyźnie xzxz x \sep z); promienie β+ także zakrzywiają się do kartki (trajektoria paraboliczna w płaszczyźnie xzxz x \sep z); a promienie γ się nie zakrzywiają.

13.

Tak. W bombie atomowej wykorzystuje się rozszczepienie, które polega na podziale jądra atomowego.

15.

Siły bliskiego zasięgu między nukleonami znajdującymi się w jądrze mają podobny charakter do sił przyciągania pomiędzy cząsteczkami wody w kropli. W szczególności siły między nukleonami na powierzchni jądra powodują powstanie napięcia powierzchniowego, podobnego do występującego w kropli wody.

17.

Powstające w procesie syntezy jądra mają większe energie wiązania na nukleon niż jądra, które uległy połączeniu. Oznacza to, że w procesie syntezy jądrowej maleje średnia energia na nukleon w układzie. Różnica energii emitowana jest jako promieniowanie.

19.

Cząstki alfa nie przenikają łatwo materiałów takich jak skóra czy ubranie (przypomnijmy, że promieniowanie alfa z trudem jest w stanie przejść przez cienki arkusz papieru). Gdy jednak dostają się do wnętrza lub powstają wewnątrz ciała, zagrażają pobliskim komórkom.

Zadania

21.

Użyj reguły A=Z+NA=Z+N A = Z + N.

Liczba atomowa (ZZ Z) Liczba neutronowa (NN N) Liczba masowa (AA A)
a. 29 29 58
b. 11 13 24
c. 84 126 210
d. 20 25 45
e. 82 124 206
23.

a. r=r0A13r=r0A13 r = r_0 A^{1/3}, ρ=3u4πr03ρ=3u4πr03 \rho = \SI{3}{\atomicmassunit} / (4\pi r_0^3); b. ρ=2,31017kgm3ρ=2,31017kgm3 \rho = \SI{2,3e17}{\kilo\gram\per\metre\cubed}.

25.

1,6µm1,6µm \SI{1,6}{\micro\metre}.

27.

92,4MeV92,4MeV \SI{92,4}{\mega\electronvolt}.

29.

8,79MeV8,79MeV \SI{8,79}{\mega\electronvolt} co w przybliżeniu zgadza się z wartością odczytaną z wykresu.

31.

a. 7,57MeV7,57MeV \SI{7,57}{\mega\electronvolt}; b. 7,591MeV7,591MeV \SI{7,591}{\mega\electronvolt}.

33.

Stała rozpadu jest równa wartości bezwzględnej nachylenia, czyli 10-9s-110-9s-1 10^{-9}\si[per-mode=reciprocal]{\per\second}. Okres połowicznego rozpadu jąder, a więc i pobranego materiału, jest równy T12=693mlnlatT12=693mlnlat T_{1/2} = \SI{693}{\mln\lat}.

35.

a. Stała rozpadu wynosi λ=1,9910-5s-1λ=1,9910-5s-1 \lambda = \SI[per-mode=reciprocal]{1,99e-5}{\per\second}; b. Ponieważ masa molowa 91Sr wynosi 90,9g90,9g \SI{90,9}{\gram}, liczba jąder w próbce o masie 1g1g \SI{1}{\gram} wynosi początkowo N0=6,631021N0=6,631021 N_0 = \num{6,63e21} jąder. Początkowa aktywność strontu jest równa A0=λN0=1,321017s-1A0=λN0=1,321017s-1 A_0 = \lambda N_0 = \SI[per-mode=reciprocal]{1,32e17}{\per\second}. Aktywność w chwili t=15h=5,4104st=15h=5,4104s t = \SI{15}{\hour} = \SI{5,4e4}{\second} jest równa A=4,511016s-1A=4,511016s-1 A = \SI[per-mode=reciprocal]{4,51e16}{\per\second}.

37.

a. 1,210-2mol1,210-2mol \SI{1,2e-2}{\mole}; b. 610-3mol610-3mol \SI{6e-3}{\mole}; c. 3,7510-4mol3,7510-4mol \SI{3,75e-4}{\mole}.

39.

a. 0,988Ci0,988Ci \SI{0,988}{\curie}; b. Okres połowicznego rozpadu 226Ra jest obecnie znany z większą dokładnością niż wtedy, gdy definiowano jednostkę kiur.

41.

a. 2,73µg2,73µg \SI{2,73}{\micro\gram}; b. 9,76104Bq9,76104Bq \SI{9,76e4}{\becquerel}.

43.

a. 7,46105Bq7,46105Bq \SI{7,46e5}{\becquerel}; b. 7,75105Bq7,75105Bq \SI{7,75e5}{\becquerel}.

45.

a. 4,273MeV4,273MeV \SI{4,273}{\mega\electronvolt}; b. 1,92710-51,92710-5 \num{1,927e-5}; c. Ponieważ rozpad 238U jest powolny, tylko bardzo niewielka liczba jąder rozpada się w okresie porównywalnym z czasem ludzkiego życia; w związku z tym choć te jądra, które ulegają rozpadowi, tracą zauważalny ułamek swojej masy, to zmiana całkowitej masy uranu nie jest wykrywalna dla makroskopowej próbki.

47.

a. Sr523890Y513990+e0-10+νSr523890Y513990+e0-10+ν \tensor*[^90_38]{\mathrm{Sr}}{_52} \to \tensor*[^90_39]{\mathrm{Y}}{_51} + \tensor*[^0_-1]{\mathrm{e}}{_0} + \overline{\nu}; b. 0,546MeV0,546MeV \SI{0,546}{\mega\electronvolt}.

49.

H213He123+e0-10+νH213He123+e0-10+ν \tensor*[^3_1]{\mathrm{H}}{_2} \to \tensor*[^3_2]{\mathrm{He}}{_1} + \tensor*[^0_-1]{\mathrm{e}}{_0} + \overline{\nu}.

51.

a. Be347+e0-10Li437+νBe347+e0-10Li437+ν \tensor*[_4^7]{\mathrm{Be}}{_3} + \tensor*[_-1^0]{\mathrm{e}}{_0} \to \tensor*[^7_3]{\mathrm{Li}}{_4} + \nu; b. 0,862MeV0,862MeV \SI{0,862}{\mega\electronvolt}.

53.

a. Pb12682208Pb12682208 \tensor*[^208_82]{\mathrm{Pb}}{_126}; b. 33,05MeV33,05MeV \SI{33,05}{\mega\electronvolt}.

55.

a. 177,1MeV177,1MeV \SI{177,1}{\mega\electronvolt}; b. Wartość ta jest w przybliżeniu równa średniej EWNEWN \mathrm{EWN} dla ciężkich jąder; c. n101+U14692238Sr583896+Xe8654140+3n101n101+U14692238Sr583896+Xe8654140+3n101 \tensor*[^1_0]{\mathrm{n}}{_1} + \tensor*[_92^238]{\mathrm{U}}{_146} \to \tensor*[_38^96]{\mathrm{Sr}}{_58} + \tensor*[_54^140]{\mathrm{Xe}}{_86} + 3 \tensor*[^1_0]{\mathrm{n}}{_1}, z tego Ap=1+238=239=96+140+31=AkAp=1+238=239=96+140+31=Ak A_{\text{p}} = 1 + 238 = 239 = 96 + 140 + 3 \cdot 1 = A_{\text{k}} oraz Zp=0+92=92=38+54+30=ZkZp=0+92=92=38+54+30=Zk Z_{\text{p}} = 0 + 92 = 92 = 38 + 54 + 3 \cdot 0 = Z_{\text{k}}.

57.

a. 2,57103MW2,57103MW \SI{2,57e3}{\mega\watt}; b. 8,041019s-18,041019s-1 \SI[per-mode=reciprocal]{8,04e19}{\per\second}; c. 991kg991kg \SI{991}{\kilo\gram}.

59.

a. H11+H11H12+e10+νH11+H11H12+e10+ν \tensor*[_1^1]{\mathrm{H}}{} + \tensor*[_1^1]{\mathrm{H}}{} \to \tensor*[_1^2]{\mathrm{H}}{} + \tensor*[_1^0]{\mathrm{e}}{} + \nu, Ap=1+1=2=2+0=AkAp=1+1=2=2+0=Ak A_{\text{p}} = 1 + 1 = 2 = 2 + 0 = A_{\text{k}}, Zp=1+1=2=1+1=ZkZp=1+1=2=1+1=Zk Z_{\text{p}} = 1 + 1 = 2 = 1 + 1 = Z_{\text{k}}; b. H11+H12He23+γH11+H12He23+γ \tensor*[^1_1]{\mathrm{H}}{} + \tensor*[^2_1]{\mathrm{H}}{} \to \tensor*[^3_2]{\mathrm{He}}{} + \gamma, Ap=1+2=3=AkAp=1+2=3=Ak A_{\text{p}} = 1 + 2 = 3 = A_{\text{k}}, Zp=1+1=2=ZkZp=1+1=2=Zk Z_{\text{p}} = 1 + 1 = 2 = Z_{\text{k}}; c. He23+He23He24+H11+H11He23+He23He24+H11+H11 \tensor*[^3_2]{\mathrm{He}}{} + \tensor*[^3_2]{\mathrm{He}}{} \to \tensor*[^4_2]{\mathrm{He}}{} + \tensor*[^1_1]{\mathrm{H}}{} + \tensor*[^1_1]{\mathrm{H}}{}, Ap=3+3=6=4+1+1=AkAp=3+3=6=4+1+1=Ak A_{\text{p}} = 3 + 3 = 6 = 4 + 1 + 1 = A_{\text{k}}, Zp=2+2=4=2+1+1=ZkZp=2+2=4=2+1+1=Zk Z_{\text{p}} = 2 + 2 = 4 = 2 + 1 + 1 = Z_{\text{k}}.

61.

26,73MeV26,73MeV \SI{26,73}{\mega\electronvolt}.

63.

a. 31038protonów/s31038protonów/s; b. 61014neutrin/m2·s61014neutrin/m2·s. Ta ogromna liczba wskazuje, jak rzadko neutrino oddziałuje z materią, ponieważ duże detektory wykrywają tylko pojedyncze neutrina w ciągu doby.

65.

a. Masa atomowa deuteru (2H) wynosi 2,014 102u2,014 102u \SI{2,014102}{\atomicmassunit}, podczas gdy dla trytu (3H) wynosi ona 3,016 049u3,016 049u \SI{3,016049}{\atomicmassunit}, co daje w sumie 5,032 151u5,032 151u \SI{5,032151}{\atomicmassunit} na reakcję. Tak więc mol substratów ma masę 5,03g5,03g \SI{5,03}{\gram}, a w 1kg1kg \SI{1}{\kilo\gram}, jest 1000g5,03gmol=198,8mol1000g5,03gmol=198,8mol \SI{1000}{\gram} / (\SI{5,03}{\gram\per\mole}) = \SI{198,8}{\mole} substratów. Dlatego też liczba zachodzących reakcji wynosi 198,8mol6,021023mol-1=1,21026198,8mol6,021023mol-1=1,21026 \SI{198,8}{\mole} \cdot \SI[per-mode=reciprocal]{6,02e23}{\per\mole} = \num{1,2e26}. Wytworzona energia równa jest liczbie reakcji razy energia na reakcję: E=3,371014JE=3,371014J E = \SI{3,37e14}{\joule}; b. Moc równa jest energii na jednostkę czasu. Jeden rok ma 3,16107s3,16107s \SI{3,16e7}{\second}, więc P=10,7MWP=10,7MW P = \SI{10,7}{\mega\watt}. Spodziewamy się, że proces jądrowy będzie generował duże ilości energii, i z pewnością tak jest w tym przypadku. Energia 3,371014J3,371014J \SI{3,37e14}{\joule} wytworzona w wyniku fuzji 1kg1kg \SI{1}{\kilo\gram} deuteru i trytu jest odpowiednikiem 9,8 miliona litrów benzyny i jest osiem razy większa od energii wybuchu bomby, która zniszczyła Hiroszimę. Nawet średniej wielkości basen ogrodowy zawiera około 6kg6kg \SI{6}{\kilo\gram} deuteru, więc zasoby paliwa są obfite, gdyby tylko udało się je wykorzystać w sposób kontrolowany.

67.

1Gy=1SvWSB1Gy=1SvWSB \SI{1}{\gray} = \SI{1}{\sievert} / \mathrm{WSB}, a. 0,01Gy0,01Gy \SI{0,01}{\gray}; b. 0,0025Gy0,0025Gy \SI{0,0025}{\gray}; c. 0,16Gy0,16Gy \SI{0,16}{\gray}.

69.

1,24MeV1,24MeV \SI{1,24}{\mega\electronvolt}.

71.

1,69mm1,69mm \SI{1,69}{\milli\metre}.

73.

Nowotwór: 0,02Sv1103Svrok=20106rok0,02Sv1103Svrok=20106rok \SI{0,02}{\sievert} \cdot 1/(10^3\si{\sievert\rok}) = 20 / (10^6\si{\rok}). Ryzyko zgonu z powodu nowotworu wywołanego napromieniowaniem w każdym roku wynosi 20 na milion. Wada genetyczna: 0,02Sv0,33103Svrok=6,6106rok0,02Sv0,33103Svrok=6,6106rok \SI{0,02}{\sievert} \cdot \num{0,33}/(10^3\si{\sievert\rok}) = \num{6,6} / (10^6\si{\rok}). Prawdopodobieństwo wystąpienia wady genetycznej wywołanej napromieniowaniem w każdym roku wynosi 6,6 na milion.

Zadania dodatkowe

75.

MCl=35,5gmolMCl=35,5gmol M_{\text{Cl}} = \SI{35,5}{\gram\per\mole}.

77.

a. 1,110854 731kg1,110854 731kg \SI{1,1e854731}{\kilo\gram}; b. masa całego obserwowalnego Wszechświata jest rzędu 1053kg1053kg 10^{53}\si{\kilo\gram}, a jeśli uwzględnimy ciemną materię i energię, to co najwyżej rzędu 1055kg1055kg 10^{55}\si{\kilo\gram}; c. rad 226Ra cały czas powstaje w wyniku rozpadu uranu 238U (ustala się tzw. równowaga wiekowa, w której ilość radu tak się ma do ilości uranu, jak ich okresy połowicznego rozpadu).

79.

Jeśli 10%10% \SI{10}{\percent} promieniowania pozostaje po przejściu przez 2cm2cm \SI{2}{\centi\metre} materiału, to po przejściu 4cm4cm \SI{4}{\centi\metre} materiału pozostanie 0,12=0,01=1%0,12=0,01=1% (\num{0,1})^2 = \num{0,01} = \SI{1}{\percent} promieniowania. To jest o wiele mniej niż przewidział kolega z laboratorium (5%5% \SI{5}{\percent}).

81.

a. 6,22105Bq6,22105Bq \SI{6,22e5}{\becquerel}; b. Z danych w Dodatku B wynika, że energia uwalniana w jednym rozpadzie wynosi 4,27MeV4,27MeV \SI{4,27}{\mega\electronvolt}, stąd całkowita energia równa jest 8,651010J8,651010J \SI{8,65e10}{\joule}; c. Wartość ekonomiczna tej energii wynosi 12 00012 000 \SI{12000}{\zloty}.

83.

Wiemy, że λ=3,84s-1λ=3,84s-1 \lambda = \SI[per-mode=reciprocal]{3,84}{\per\second} i A0=0,25s-1g-1=15min-1g-1A0=0,25s-1g-1=15min-1g-1 A_0 = \SI[per-mode=reciprocal]{0,25}{\per\second\per\gram} = \SI[per-mode=reciprocal]{15}{\per\minute\per\gram}. Stąd wiek grobowca wynosi t=ln10min-1g-115min-1g-13,8410-12s-1=1,061011s=3350latt=ln10min-1g-115min-1g-13,8410-12s-1=1,061011s=3350lat t = \ln(\SI[per-mode=reciprocal]{10}{\per\minute\per\gram} / \SI[per-mode=reciprocal]{15}{\per\minute\per\gram}) / (\SI[per-mode=reciprocal]{3,84e-12}{\per\second}) = \SI{1,06e11}{\second} = \SI{3350}{\lat}.

Zadania trudniejsze

85.

a. 6,971015Bq6,971015Bq \SI{6,97e15}{\becquerel}; b. 6,24kW6,24kW \SI{6,24}{\kilo\watt}; c. 5,67kW5,67kW \SI{5,67}{\kilo\watt}.

87.

a. Z powodu wycieku ciśnienie w komorze turbiny znacznie spadło. Różnica ciśnień pomiędzy komorą turbiny a skraplaczem pary jest teraz bardzo niska; b. Aby para przepływała przez komorę turbiny i napędzała ją, niezbędna jest duża różnica ciśnień.

89.

Energie wynoszą Eγ=20,6MeVEγ=20,6MeV E_{\gamma} = \SI{20,6}{\mega\electronvolt}, EHe4=5,6810-2MeVEHe4=5,6810-2MeV E_{\tensor*[^4]{\mathrm{He}}{} } = \SI{5,68e-2}{\mega\electronvolt}. Zauważ, że większość energii przekazywana jest promieniowaniu γ.

Cytowanie i udostępnianie

Ten podręcznik nie może być wykorzystywany do trenowania sztucznej inteligencji ani do przetwarzania przez systemy sztucznej inteligencji bez zgody OpenStax lub OpenStax Poland.

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
Cytowanie

© 21 wrz 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.