1. В данной задаче мы имеем источник лазерного излучения, который работает на частоте 2*10^15 Гц и мощностью 5 кВт. Нам необходимо определить количество фотонов, излученных за 4 секунды.
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу, которая связывает мощность лазера и количество фотонов⁚
E P*t,
где E — энергия, P ⸺ мощность, t ⸺ время.Так как мы хотим найти количество фотонов, то нам необходимо знать энергию одного фотона. Для этого мы можем использовать формулу⁚
E hf,
где E — энергия, h — постоянная Планка (6.626 * 10^-34 Дж*с)٫ f — частота.Теперь мы можем составить уравнение⁚
P*t N*E,
где N — количество фотонов.Известно, что мощность лазера равна 5 кВт, что равно 5 * 10^3 Вт, а время равно 4 секунды.Подставляя значения в уравнение, получим⁚
5 * 10^3 * 4 N * (6.626 * 10^-34 * 2 * 10^15)٫
20 * 10^3 N * (13.252 * 10^-19).Раскрывая скобки٫ имеем⁚
20 * 10^3 13.252 * 10^-19 * N.Для определения N необходимо разделить обе части уравнения на (13.252 * 10^-19)⁚
N 20 * 10^3 / (13.252 * 10^-19) ≈ 1.511 * 10^22.
Ответ⁚ количество фотонов, излученных за 4 секунды, составляет примерно 1.511 * 10^22 с точностью до десятых.2. В этой задаче нам нужно определить отношение импульса фотонов из первого пучка к импульсу фотонов из второго пучка. Для этого мы знаем, что длина волны второго пучка излучения больше первой на 25%.
Отношение импульса фотона к его длине волны определяется формулой⁚
p h / λ,
где p, импульс фотона, h ⸺ постоянная Планка, λ, длина волны.Теперь мы можем выразить отношение импульсов фотонов из первого и второго пучков⁚
p1 / p2 (h / λ1) / (h / λ2),
после сокращения h, имеем⁚
p1 / p2 λ2 / λ1.Из условия задачи следует٫ что длина волны второго пучка излучения больше первого на 25%. Таким образом٫ отношение импульсов фотонов будет равно⁚
p1 / p2 (λ1 0.25λ1) / λ1,
p1 / p2 1.25.
Ответ⁚ отношение импульса фотонов из первого пучка к импульсу фотонов из второго пучка составляет 1.25.3. В третьей задаче нам нужно определить, как изменится минимальная длина волны тормозного рентгеновского излучения при увеличении ускоряющего напряжения.
Тормозное рентгеновское излучение возникает при торможении электронов, которые движутся под действием ускоряющего напряжения. Минимальная длина волны тормозного излучения обратно пропорциональна кинетической энергии электронов⁚
λ_min ∝ 1 / E_k٫
где λ_min — минимальная длина волны тормозного излучения, E_k — кинетическая энергия электрона.
Ускоряющее напряжение напрямую связано с кинетической энергией электронов. При увеличении ускоряющего напряжения, кинетическая энергия электронов также увеличивается, следовательно, минимальная длина волны тормозного излучения уменьшается.
Ответ⁚ минимальная длина волны тормозного излучения уменьшается при увеличении ускоряющего напряжения.