Tid 09:00-15:00, fredag 3 mars Hjälpmedel: formelsamling, räknare, physics handbook

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Tid 09:00-15:00, fredag 3 mars Hjälpmedel: formelsamling, räknare, physics handbook"

Mattias Jakobsson
för 7 år sedan
Visningar:

1 STOCKHOLS UIVERSITET FYSIKU Tntamn Kvantfysik 6p för Fyun Tid 9:-15:, frdag 3 mars 6. Hjälpmdl: formlsamling, räknar, physis handbook 1 a Ang d partiklslag som har färg. För varj partikl ang tt möjligt värd av färg. Quarks and anti-quarks arry olour. A quark an hav, for xampl rd and an anti-quark anti-rd. A gluino arris a olour-antiolour ombination, g, rdantiblu. b Vilka av följand partiklraktionr är int tillåtna? Förklara ditt svar. i p + p π + K + + ii µ + µ π + π iii Λ iv π + v π + + π K + K + + π + p + π + π + υ + π + µ + υ + + υ µ i ii iii iv v ok! ok! o harg onsrvation violatd o harg onsrvation violatd o harg onsrvation violatd, plus muon lptonnumbr Bskriv gnskaprna hos n svartkropp. Förklara varför dn klassiska fysikn int kan bskriva svartkroppstrålning. A blakbody is a prft aborbr and prft mittr. A blakbody is in thrmal quilibrium. Th mission is govrnd by a haratristi tmpratur-dpndnt distribution. Provid a skth if nssary. Plank s radiation law dsribs this. Rayligh-Jans lassial physis prdits infinit nrgy missions as th wavlngth rdus UV atastroph. Toppn i våglängdsfördlningn från n svartkrop liggr i dt ultravioltta områdt. Uppskatta dss tmpratur.

2 UV rgion approximatly 1nm 38nm howvr, this diffrs in som dfinitions, g whn on onsidrs far ultra-violtt! Us Win s displamnt law to dsrib radiation pak 3 λ T.898 mk max > T > K > T >.9 K 3 3 a Bskriv tt xprimnt som visar att n lktron md kvanttalt l har l+1 möjliga värdn av m l. Provid dtails of th Zman fft. agnti fild hangs nrgy lvls aording to E µ B µ B µ L l + 1 valus of L and thrfor l + 1 ' nw' nrgy lvls.a diagram suh as th on blow ould hlp. b Bskriv Strn-Grlah xprimntt oh förklara hur dt gr bvis för lktronspinn. Strn-Grlah shoot nutral silvr atoms through a nonuniform magnti fild. A nutral silvr atom is quivalnt to a singl ltron with spin-up, spin-down possibilitis. Two split bams ar obsrvd sin a for F-dU/d us formula for nrgy as givn in th qustion abov ats on th two possibl spin-stats. ot, that th spin quantum numbr is not th orbital quantum numbr l sin an odd numbr of split-stats would b obsrvd. An vn numbr ar obsrvd, onsistnt with spin-up or spin-down possibilitis. A diagram

is shown blow. ot, for full marks in th xam, a diagram of suh sophistiation is not ndd. A good dsription with words will suffi! 4 En mätning av n kulas hastight görs. Rsultatt är 45 km/h.

3 is shown blow. ot, for full marks in th xam, a diagram of suh sophistiation is not ndd. A good dsription with words will suffi! 4 En mätning av n kulas hastight görs. Rsultatt är 45 km/h. Osäkrhtn i hastightn är.5%. Uppskatta dn minsta osäkrht i kulans position som kan man förvänta sig. Kulans massa är 3g. p x h p x 3.54 m.1875 Fators of irrlvant in this. 3.5/ kgms 5 Bindningsnrgin för n KCL-molkyl är 4.43 V. Uppskatta jämviktssparationn för K + oh Cl - jonr. Förklara varför ditt svar bara är n approximation. 3p -1 BE affinity p i i 4.341V affinity 3.61V p V p 4πε r r Answr is an approximation sin th ions ar not point hargs. Eltron louds an ovrlap J.79 6 Uppskatta radin samt bräkna bindningsnrgin för nuklidrna: m

4 a b 1 4 Sn Ca Radius R 1.A a R 1. 1 b R 1. 4 Binding nrgy 5.95fm 4.17fm a E b E GV.36GV 7 a Förklara uttrykn aktivitt oh halvringstid md avsnd på radioaktivt söndrfall.. Ativity numbr of days pr sond Half-lif Tim takn for a sampl of radioativ nulids to day to /. b 39 Pu söndrfallr via alfa-söndrfall oh har halvringstidn år. Ett rnt prov av 39 Pu har aktivittn 1 Bq vid tidn t. Bräkna: i Dn totala massan av provt vid t. ii Antalt 39 Pu atomr i provt vid t år. iii Dn totala nrgin som har släpps ut ftr år. Atommassan hos 39 Pu är u 3p

5 J.6x x 1.96x Total_nrgy rlasd J day Enrgy rlasd in on alpha / ln ln / Q iii ii kg ass s T R i H U Pu λt λ λ

Relevanta dokument

Föreläsning 10 Kärnfysiken: del 2

Föreläsning 10 Kärnfysiken: del 2 Förläsning 10 Kärnfysikn: dl 2 Radioaktivsöndrfall-lag Koldatring α söndrfall β söndrfall γ söndrfall Radioaktivitt En radioaktiv nuklid spontant mittrar n konvrtras till n annorlunda nuklid. Radioaktivitt