|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
โจทย์ระคน
1.
ในการทดลองวัดอัตราส่วนประจุต่อมวล
e/m แบบทอมสัน
ระยะระหว่างแผ่นโลหะที่ใช้เป็นขั้วไฟฟ้าเท่ากับ
0.005 เมตร
และความต่างศักย์ระหว่างแผ่นโลหะทั้งสองเท่ากับ
400 โวลต์
พบว่าถ้าใช้สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอขนาด
0.002 เทสลา
ตั้งฉากกับสนามไฟฟ้าจะทำให้อิเล็กตรอนวิ่งเป็นเส้นตรงในระหว่างแผ่นโลหะท้งสอง
และเมื่อตัดสนามไฟฟ้าออก
อิเล็กตรอนจะวิ่งเป็นส่วนโค้งของวงกลมซึ่งมีรัศมีเท่ากับ
12.5 เซนติเมตร
ถ้าแผ่นโลหะบนมีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก
จงแสดงทิศของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กและคำนวณ
1.1อัตราเร็วของอิเล็กตรอน เป็นเมตร/วินาที คือ 1.2อัตราส่วนประจุต่อมวลของอิเล็กตรอนเป็น C/kg คือ
2.หยดน้ำมันที่มีประจุลบมีมวล
3.2 x 10-13 กิโลกรัม
หยุดนิ่งภายใต้แรงโน้มถ่วงและแรงนื่องจากสนามไฟฟ้าโดยสนามไฟฟ้ามีขนาด
1.6 x 104 นิวตันต่อคูลอมบ์
จงคำนวณขนาดประจุของหยดน้ำมันในกรณีนี้
สนามไฟฟ้าจะมีทิศไปทางใด (
x 10-16 นิวตัน/คูลอมบ์, -)
3.
ในการทดลองของมิลลิแกน
เมื่อใช้สนามไฟฟ้ามีทิศขึ้นขนาด
2.94 x 104 นิวตันต่อคูลอมบ์
จะทำให้หยดน้ำมันมวล 4.8 x 10-12
กิโลกรัม หยุดนิ่งได้
จงคำนวณว่าหยดน้ำมันหยดนี้ได้รับหรือเสียอิเล็กตรอนกี่ตัว
4.
อนุภาคแอลฟาวิ่งตรงไปยังนิวเคลียสของทอง
อนุภาคแอลฟาจะเคลื่อนที่ช้าลง
ๆ จนกระทั่งหยุดนิ่ง ณ
ตำแหน่งหนึ่งจากนิวเคลียสแล้วจึงเคลื่อนที่ย้อนกลับทางเดิม
จงอธิบายว่าทำไมถึงเป็นเช่นนั้น
และให้คำนวณหาว่าอนุภาคแอลฟาที่เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว
3.3 x 107 เมตรต่อวินาที
จะเข้าใกล้นิวเคลียสของทองมากที่สุดเป็นระยะเท่าใด
กำหนดค่านิจของคูลอมบ์ k = 9 x
109 Nm2/C2
ประจุของนิวเคลียสของทองเป็น
79
เท่าของประจุของอิเล็กตรอน
ประจุของอนุภาคแอลฟาเป็น 2
เท่าของประจุของอิเล็กตรอน
และมีมวลเท่ากับ 6.4 x 10-27
กิโลกรัม
5.
สเปกตรัมของไฮโดรเจน
ในชุดของบัลเมอร์จะมีสเปกตรัมที่ตามองเห็นกี่เส้น
และจะมีเส้นสเปกตรัมในชุดอื่น
ๆ ที่ตามองเห็นได้หรือไม่
6.
จากทฤษฎีอะตอมไฮโดรเจนของบอร์
จงหารัศมีวงโคจรและอัตราเร็วของอิเล็กตรอนในวงโคจรที่
n = 2
และจงหาความถี่ของอิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียสในวงโคจรนี้
( x 10-10 เมตร x 1014 รอบ/วินาที)
7.
ถ้าอะตอมของไฮโดรเจนถูกกระตุ้นไปยังสถานะ
n = 3
จงคำนวณความยาวคลื่นของสเปกตรัมทั้งหมดของอะตอมของไฮโดรเจน
(นาโนเมตร)
8.จงคำนวณความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกดูดกลืนหรือถูกเปล่งออกมาจากอะตอมของไฮโดรเจน
เมื่ออะตอมเปลี่ยนระดับพลังงานจาก
n= 1 ไปยัง n = 2 และจาก n = 5 ไปยัง n= 2
( x 1015 เฮิร์ตซ์)
9.
สมบัติของรังสีเอกซ์ประการใดบ้างที่แสดงว่า
รังสีเอกซ์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก
1.ไม่เบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็ก 2.มีอำนาจทะลุทะลวงสูงมาก 3.ทำให้อากาศเกิดการแตกตัว 4.เกิดการเลี้ยวเบนเมื่อส่องผ่านผลึก 10.
ถ้าความต่างศักย์ซึ่งใช้ความเร่งอิเล็กตรอนในหลอดกำเนิดรังสีเอกซ์มีค่าเท่ากับ
35,000 โวลต์
จงหาพลังงานสูงสุดของรังสีเอกซ์ที่เปล่งออกมาจากหลอดนี้
( x 10-15 จูล)
ของ ผศ. อดิชาติ บ้วนกียาพันธุ์ ฟิสิกส์ราชมงคลขอขอบคุณมากครับ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||