Lösningsförslag: Tentamen i Modern Fysik, 5A1246,

Relevanta dokument
Föreläsning 10 Kärnfysiken: del 2

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

Hittills på kursen: E = hf. Relativitetsteori. vx 2. Lorentztransformationen. Relativistiskt dopplerskift (Rödförskjutning då källa avlägsnar sig)

Kontrollskrivning Introduktionskurs i Matematik HF0009 Datum: 25 aug Uppgift 1. (1p) Förenkla följande uttryck så långt som möjligt:

24 poäng. betyget Fx. framgår av. av papperet. varje blad.

TENTAMEN I MATEMATIK MED MATEMATISK STATISTIK HF1004 TEN

Föreläsning 5 och 6 Krafter; stark, elektromagnetisk, svag. Kraftförening

ATLAS-experimentet på CERN (web-kamera idag på morgonen) 5A1247, modern fysik, VT2007, KTH

Tentamen i Matematik 1 HF1901 (6H2901) 8 juni 2009 Tid:

TENTAMEN Kurs: HF1903 Matematik 1, moment TEN2 (analys) Datum: 22 dec 2016 Skrivtid 8:00-12:00

TENTAMEN Kurs: HF1903 Matematik 1, Moment: TEN2 (analys) Datum: Lördag, 9 jan 2016 Skrivtid 13:00-17:00

Om i en differentialekvation saknas y, dvs om DE har formen F ( x, . Ekvationen z ) 0. Med andra ord får vi en ekvation av ordning (n 1).

Kurs: HF1903 Matematik 1, Moment TEN2 (Analys) Datum: 21 augusti 2015 Skrivtid 8:15 12:15. Examinator: Armin Halilovic Undervisande lärare: Elias Said

Räkneövningar populationsstruktur, inavel, effektiv populationsstorlek, pedigree-analys - med svar

Inlämningsuppgift 2 i Digital signalbehandling ESS040, HT 2010 Måndagen den 22 november 2010 i E:B.

Umeå Universitet Institutionen för fysik Daniel Eriksson/Leif Hassmyr. Bestämning av e/m e

Lösningar till tentamen i Kärnkemi ak den 18 december 2000

Förra gången: fördelningar Omfattande system med många partiklar kan praktiskt bara beskrivas i statistiska termer.

Undervisande lärare: Fredrik Bergholm, Elias Said, Jonas Stenholm Examinator: Armin Halilovic

Tentamen i SG1140 Mekanik II, Inga hjälpmedel förutom: papper, penna, linjal, passare. Lycka till!

1 (3k 2)(3k + 1) k=1. 3k 2 + B 3k(A + B)+A 2B =1. A = B 3A =1. 3 (3k 2) 1. k=1 = 1. k=1. = (3k + 1) (n 1) 2 1

9. Beskriv principen för en Na(I)-scintillationsdetektor (skiss och text). (5p) Svar: Se figur 8.6 och avsnitt 8.5 i läroboken.

Atomer: rörelsemängdsmoment och spinn. Pauliprincipen och periodiska systemet.

Räkneövning i Termodynamik och statistisk fysik

2. Bestäm en ON-bas i det linjära underrummet [1 + x, 1 x] till P 2 utrustat med skalärprodukten

Tryckkärl (ej eldberörda) Unfired pressure vessels

Föreläsning 6 och 7 Krafter; stark, elektromagnetisk, svag. Kraftförening

Fasta tillståndets fysik.

Tentamen TMV210 Inledande Diskret Matematik, D1/DI2

i) exakt en lösning ii) oändligt många lösningar iii) ingen lösning.

DEMONSTRATION TRANSFORMATORN I. Magnetisering med elström Magnetfältet kring en spole Kraftverkan mellan spolar Bränna spik Jacobs stege

Del 1 Teoridel utan hjälpmedel

Tentamen 2008_03_10. Tentamen Del 1

Ekosteg. En simulering om energi och klimat

(x y) 2 e x2 y 2 da, D. där D är den triangelskiva som har sina hörn i punkterna (0, 0), (0, 2) och (2, 0). dx + y 3 e y dy,

Statistisk mekanik (forts) Kanonisk ensemble. E men. p 1. Inledande statistisk mekanik:

där a och b är koefficienter som är större än noll. Här betecknar i t

Lösta exempel och gamla tentor i Materialfysik för E, IF1602 M. Göthelid Materialfysik, KTH-Electrum, Kista

Uppskatta ordersärkostnader för inköpsartiklar

Tentamen 1 i Matematik 1, HF sep 2017, kl. 9:00-13:00

Matematisk statistik

Uppgift 1. (4p) (Student som är godkänd på KS1 hoppar över uppgift 1.) b) Bestäm volymen av parallellepipeden som spänns upp av vektorerna

Anmärkning1. L Hospitals regel gäller även för ensidiga gränsvärden och dessutom om

Tentamen i SG1140 Mekanik II, Hjälpmedel: Papper, penna, linjal. Lycka till! Problem

Föreläsning 1. Metall: joner + gas av klassiska elektroner =1/ ! E = J U = RI = A L R E = J = I/A. 1 2 mv2 th = 3 2 kt. Likafördelningslagen:

Slumpjusterat nyckeltal för noggrannhet vid timmerklassningen

Relativistisk energi. Relativistisk energi (forts) Ekin. I bevarad energi ingår summan av kinetisk energi och massenergi. udu.

Tentamen i FEM för ingenjörstillämpningar (SE1025) den 3 juni 2010 kl

GRAFISK PROFILMANUAL SUNDSVALL NORRLANDS HUVUDSTAD

Bilaga 1 Kravspecifikation

lim lim Bestäm A så att g(x) blir kontinuerlig i punkten 2.

TENTAMEN Datum: 28 maj 08 TEN1: Differentialekvationer, komplexa tal och Taylors formel

spänner upp ett underrum U till R 4. Bestäm alla par av tal (r, s) för vilka vektorn (r 3, 1 r, 3, 22 3r + s) tillhör U. Bestäm även en bas i U.

TNA003 Analys I Lösningsskisser, d.v.s. ej nödvändigtvis fullständiga lösningar, till vissa uppgifter kap P4.

LINJÄRA DIFFERENTIALEKVATIONER AV FÖRSTA ORDNINGEN

Vid tentamen måste varje student legitimera sig (fotolegitimation). Om så inte sker kommer skrivningen inte att rättas.

Revisionsrapport 7/2010. Åstorps kommun. Granskning av intern kontroll

Uppskatta lagerhållningssärkostnader

TRAFIKUTREDNING SILBODALSKOLAN. Tillhör detaljplan för Silbodalskolan Årjängs kommun. Upprättad av WSP Samhällsbyggnad,

Lösningar till ( ) = = sin x = VL. VSV. 1 (2p) Lös fullständigt ekvationen. arcsin( Lösning: x x. . (2p)

Bengt Sebring September 2002 Sida: 1 Ordförande GRANSKNINGSRAPPORT 2/2002

where β R. Find the numbers β for which the operator är diagonalizable, and state a basis of eigenvectors for each of these β.

TEORETISKT PROBLEM 3 VARFÖR ÄR STJÄRNOR SÅ STORA?

Kontinuerliga fördelningar. b), dvs. b ). Om vi låter a b. 1 av 12

Komplettering: 9 poäng på tentamen ger rätt till komplettering (betyg Fx).

1. Låt M, +,,, 0, 1 vara en Boolesk algebra och x,

Rörelsemängd och energi

Revisionsrapport Hylte kommun. Granskning av överförmyndarverksamheten

Revisionsrapport 2/2010. Åstorps kommun. Granskning av lönekontorets utbetalningsrutiner

Svar: Inbromsningssträckan ökar med 10 m eller som Sören Törnkvist formulerar svaret på s 88 i sin bok Fysik per vers :

Tentamen (TEN1) TMEL08 Eltekniska system

Bengt Sebring September 2003 Sida: 1 Ordförande GRANSKNINGSRAPPORT 3/2003

HOMOGENA LINJÄRA DIFFERENTIALEKVATIONER MED KONSTANTA KOEFFICIENTER

Föreläsning 6. Kapitel 4. Fouriertransform av analog signal, FT Fouriertransform av digital signal, DTFT fortsättning

EKOTRANSPORT Vägen till en fossiloberoende fordonsflotta. #eko2030

Åstorps kommun. Revisionsrapport nr 4/2010. Granskning av kommunens kommunikation med medborgarna

Vågrörelselära & Kvantfysik, FK januari 2012

SEPARABLA DIFFERENTIALEKVATIONER

Tentamen i Elektronik grundkurs ETA007 för E1,D1 och Media

INTRODUKTION. Akut? RING:

Kristianstads. kommun. uuj.de- Justerare: Jan-Ake Wendel PROTOKOLL. KRF Kommunala Rådet för Funktionsnedsatta. Kommunala rådet för funktionsnedsatta

arctan x tan x cot x dx dz dx arcsin x x 1 ln x 1 log DERIVERINGSREGLER och några geometriska tillämpningar

Per Sandström och Mats Wedin

Tentamen i Kemisk termodynamik kl 8-13

Transformkodning. Transformkodning. Transformkodning. Transformkodning Grundläggande idé. Linjära transformer. Linjära transformer ( ) ( ) ( )

247 Hemsjukvårdsinsats för boende i annan kommun

This exam consists of four problems. The maximum sum of points is 20. The marks 3, 4 and 5 require a minimum

Robin Ekman och Axel Torshage. Hjälpmedel: Miniräknare

Kurskod: TAIU06 MATEMATISK STATISTIK Provkod: TENA 31 May 2016, 8:00-12:00. English Version

Bengt Sebring September 2000 Sida: 1 Ordförande GRANSKNINGSRAPPORT 2/2000

Köpeavtal för del av Gorsinge 1:1

Investering = uppoffring av konsumtion i dag för högre konsumtion i framtiden

Referensexemplar. Vi önskar er Lycka till! 1. Välkommen till Frö-Retaget

Krav på en projektledare.

Epipolärgeometri och den fundamentala matrisen. Epipolarlinje. Epipoler. Exempel. vara dess avbildning i två bilder genom

Företag - Skatteverkets kontroll på webben

energibyggare EnergiTing Sydost Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of the European Union

6.14 Triangelelement (CST Constant Strain Triangle)

Lektionsuppgifter i regressionsanalys

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)

Transkript:

Lösningsförslag: Tntamn i Modrn Fysik, 5A146, 6-6- Hjälpmdl: 1 A4-blad md gna antkningar (på båda sidor), Bta oh fikkalkylator samt institutionns tabllblad utdlat undr tntamn. Examinatorr: Vlad Kornivski oh Bngt Lund-Jnsn Tntamn har 8 problm som vardra gr 5 poäng. För godkänt krävs prliminärt 16 p. Vid minst 14 p kommr möjlight att komplttra till btyg 3 att finnas. 1. μ - i vila söndrfallr till - oh nutrinr. Bräkna maximala hastightn hos - som bildas. Nutrinrna antas masslösa. (Tips: Vid bräkning av lktronns kintiska nrgi får dss vilonrgi försummas.) Vilonrgin hos μ - (m μ ) övrgår till kintisk nrgi hos lktronn oh nutrinrna samt till lktronns vilomassa. Om vilomassorna bortss ifrån, kan lktronns kintiska nrgi vara högst hälftn av myonns vilonrgi ftrsom rörlsmängdn skall bvaras. Dtta gr att lktronns totala nrgi är E = ½ m μ m = γ m vilkt gr γ = m μ /(m ) 1 14,3 ur vilkt hastightn γ 1 gs av β =, 99995 γ. A hydrogn atom initially at rst undrgos a transition from th first xitd stat to th ground stat with an mission of a photon. Find th vloity aquird by th atom as a rsult. What is th prntag diffrn btwn th nrgy of th mittd photon and th nrgy of th givn atomi transition. (5p)

3. A linar bam of partils is normally inidnt onto a plat with a doubl-slit and forms an intrfrn pattrn on a srn bhind th doubl-slit. Show that any attmpt to dtrmin (using som mirosopi dttor/indiator) through whih slit any individual inidnt partil has passd dstroys th intrfrn pattrn. For simpliity assum that th diffration angls ar small. (Hint: rall th Hisnbrg mirosop gdankn xprimnt.) (5p) 4. A partil with nrgy E is inidnt onto a barrir of hight U suh that E<U. Find (a) th rfltion offiint; (b) probability dnsity as a funtion of th position of th partil P(x); () mak an approximat graph of th found P(x) and ompar it with th lassially xptd distribution. (5p)

5. A partil is plad in a sphrially symmtri potntial of radius a, with U(r<a)= and U(r=a)=. (a) Find th allowd nrgy valus and th proprly normalizd s-wav funtions (l=). [Hint: solv th radial Shrödingr quation by substituting ψ(r)=χ(r)/r]. (b) Find and skth th probability dnsity and th radial probability dnsity. () Find th most probabl valu of r.

6. Vid n mätning av radioaktivitt av tt prov ftr aktivring rhölls mätsrin ndan. a) Hur många olika nuklidr bstår provt minst av? (p) b) Bräkna dssas halvringstidr. (p) ) Hur många kärnor av dssa nuklidr fanns vid tidn t =? (1p) Tid (s) Antal söndrfall ln (söndrfall/s) pr s 465 1.647 5 16 9.9645 1 1851 9.9 33 8.139 3 144 6.9511 4 53.3 6.734 5 383.7 5.95 6 33. 5.8 8 79.3 5.63 1 4.6 5.4915 1 11. 5.358 14 183.9 5.14 16 16.1 5.756 18 139.3 4.937 11.3 4.7983 Gnom att rita upp tt diagram av logaritmn som funktion av tidn sr man att dt rör sig om två distinka söndrfallskonstantr. Gnom att btraka antal söndrfall pr tidsnht vid 1 rspktiv s syns tydligt att dn na halvringstidn är nära 1 s. ln 3 Mha söndrfallskonstantn = 6.93 1 s -1 kan bidragt från söndrfalln från T 1/ av komponntn md dn längr halvringstidn vid, 5, 1 oh s bräknas md R = R -t där R 485. till 485, 469, 453 oh 4 vilkt gr att söndrfallratn av dn kortlivad nuklidn är 4158, 793, 1398, 61. Av dtta sr man att dn kortlivad nuklidn har n halvringstid som är nära 5 s. R ln 61 ln 4158 Söndrfallskonstantn är = R. 1386. t Vid tidn t = förväntas vi ha N = R / kärnot av vardra nuklidn dvst totalt N 4158/.1386 485./.693 3 7 3,7 1 5 kärnor 7. Comptonspridning kan användas båd för att mäta riktning oh nrgi hos fotonr i kärnfysikxprimnt. För tt visst prparat mätts tt spktrum hos omptonspridda lktronr som tydligt motsvarar n i stort sätt monokromatisk gamma-strålning. Dn maximala lktronnrgin mätts till 341 kv. Bräkna våglängdn för dn inkommand monokromatiska strålningn. (Tips: för att förnkla bräkningn kan notras att 341 kv utgör /3 av lktronns vilonrgi) (5p)

Maximal nrgiövrföring fås när dn spridda fotonn är riktat mot dn inkommand, dvs då spridningvinkln vinkln θ = π. Då gällr att dn spridda fotonns h våglängd är ' = m Övrförd nrgi, dvs lktronns kintiska nrgi, är h h h h m h m h hf hf h = = E h m h ' = = = ' ( ) ( m h) m Dtta stuvas om: h h h = = m m E m ± h m 4 h m E 14V nm 511kV 1.4 nm 511 1.4 nm 511 341 1.4 511 1.4 ( 1 1 3) nm.43nm 511 8. Följand diagram visar spktrum för övrgångar i HBr-molkylr. Bräkna kraftkonstantn för dnna molkyl. (5p) Övrgångarna motsvarar n ändring av vibrationskvanttalt n nht samtidigt md tt antal olika rotationsövrgångar vardra md Δl = ± 1. En övrgång i mittn saknas. Dnna motsvarar Δl = oh gr då nrgin för vibrationsövrgångn:.317 V.

ΔE Vi har då att ΔE = hω. Dn söka kraftkonstantn gs av K = ( ω) μ = μ h Där dn rdudurad massan för HBr är μ = m m H m m H Br 1 7 7 Br.79 79.94 =.9953u 1.665 1 1.79 79.94 7 ΔE.317V Vi får K = μ -16 h 6.58 1 V s (jmfr 41 N/m i tabll 11. i bokn) 1.653 1 kg / u 1.653 1 kg 383 N/m kg