00_Phys_G_Gen_LA

38
ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΕΘΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ %•«'Λ' "Γ~ •f.h ι·^Φ & * ty Ι • ' 'J ISpfli agMM ^ ρί§ i\ iisiaii# * ' .'· . i i i ,&Λ J W t^-kl '' / ί . ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ Γ' ΤΑΞΗΣ JMraa* £ ^ i j e j · -Λ^ ι ν 'Λ·. ·' V"--i- *. *·» ·:··'·^>', Χ·?'"'/% - " '• ^ . ΡνχφβΜΐ^Μϊ w®mgmS@m ~ ? • jwi.> S; . "' ' ' e'Tj * . ... " A-· C. ''' λ ' ' "- ν'ί, , '··'/>'.;. , · , ',-ιΛΐν· „3 »" >r« JTrf ·' · ? 1 sieiilliisi# Β Η 3Ρ^·Μ^'ί Ή ν ϊ '-:' r •; i»fS©K»s ifelrafelwl iPfe# ' Λ.... >$ MM usa dSB ipp^ «•* ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΕΚΔΟΣΕΩΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΩΝ ΒΙΒΛΙΩΝ ΑΘΗΝΑ ν^·#«

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Λύσεις φυσικής Γ' Λυκείου (γενικής παιδείας)

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  • 1

    1. - . ;

    : 3xi08m/s. . ' , , .

    2. Maxwell;

    : Maxwell, - , .

    3. Planck - ;

    : . 15.

    4. , -, .

    : . 18.

    5. , - , .

    : . 19.

  • 6. , :

    . , . , . ;

    : .

    7. :

    . 3xl08m/s. . 3xl08m/s. . , - . . , - .

    : - , - , - , - .

    8. ;

    : .

    9. -. ;

    : . 20.

    10. () (). .

    : n=c0/c, :

    n = c n = , c0 . ^ ''

    : = 1( ,

  • . , . , , . .

    : - , - . ( - , - )

    12. , , . - -.

    1,530

    1,520

    1,517

    1,512

    1,525

    1,508

    : ( - 1,530), ( - 1,525), ( - 1,520), ( - 1,517), ( - 1,512), ( - 1,508).

    13. - ;

    : . 21.

    14. . ;

    : , - . - . , . - .

  • 15. , ... . . . . . . . . ;

    : .

    16. ;

    : . 26.

    17. polaroid, , , ( ) , ' ( , ). polaroid, ;

    : , . - polaroid, , .

    18. .

    : . 23.

    19. - ;

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    20. - ;

    : . 24.

    21. ;

    : . 25.

  • 22. , , -;

    : , .

    23. ; ; .

    : . , , , , ( ) .

    24. ; Brewster.

    : . 28.

    25. : . , . , . .

    : .

    1. Fizeau 12945m 720 . , 2,982xl08m/s.

    : c = 21 f , f = = 2,982 10 m / s ^ f = i 6 H z 2t 2 12945m-720

    2. 600nm: ()

    1,6. () , ;

    300000km/s.

  • 10

    :

    / \ c o - 3 - 1 0 s m / s , 1 8 . () c c = = 1,875-10 m / s n 1,6

    0 , - 600nm () = - = = 375nm n 1,6

    3. 500nm, . , . - 1,333 1,501.

    :

    = = . :

    ^

    . r ^ n 500nm 1,333 , , . . . ' = " = ~ L =444

    4. 560nm . , - 2,25xl08 m/s. , - ; 3xl08m/s.

    :

    Cn = ' 0 cVp = . :

    " ^

    , . 2 ,25-108m/s , . = 0 = ; 560nm =420 co 3 10 m / s

    5. (). - , 440nm 405nm. - 0;

    :

    , , ' () : 0 = , = .

  • 11

    : " - - 405nm __ ^ 4 4 0 n m

    6. . - . . 1,309.

    :

    Brewster : = =1,309, =52,6.

    7. , , 50. , . 90, - , 1,333.

    :

    90 - . :

    _ , - ^ = = = 1,33350 = 1,333-1,191 = 1,585

    8. 57 ( ). :

    () ; () ;

    :

    () , Brewster: = =57 =1,54.

    () , 90. 2+ =90 2=33 .

  • 12

    2

    1. Thomson ;

    : . 42.

    2. Rutherford ;

    : . 42.

    3. , :

    i. , . - , 180. ) :

    . . . . . .

    : ( - ) (, - ii).

    4. Rutherford - .

    : . 45.

    5. Bohr .

    : . 45-46.

    6. , - .

    : . 46-47.

    7. ') -.

    : . 50.

  • 13

    8. . : . ,

    . , . . ;

    : . 50.

    9. : . . .

    : . 51.

    10. Bohr ;

    : . 52.

    11. ;

    : . 54-55.

    12. -;

    : . 55-56.

    13. .

    : . 56.

    14. ;

    : . 56-57.

    15. ( ;

    : . 55.

    16. ;

    : . 57.

  • 14

    17. ;

    : . 58.

    18. : . , . , . ;

    : () - .

    () >.min = ch /cV , , - .

    () -. .

    19. , :

    . , . , . , . .

    : .

    20. , : . , . , . .

    : .

    21. : . , . , . -

    .

    : .

    22.

  • 15

    ; . - . . . . .

    : .

    23. ; . , . , -. . . . .

    : .

    24. -. 5 2, 3 - , . 3 1 1 = 3

    ; ^ . 2j + 3, . 2 : .

    ,

    = 1

    25. :

    . . . . . , -

    .

    : .

    26. - ! 2 . , :

  • 16

    . , . , . .

    : .

    27. , ^ -, :

    . , . , . . .

    : .

    :

    Coulomb k = 9 - 1 0 9 N m 2 / C 2

    e = 1,6 10"19 C

    me = 9,1 10"31 kg

    Plank h = 6,63 10~34 J s

    c = 3 10 m / s

    1. . r = 5 , 3 x l 0 " m . :

    . , . , . , .

    :

    . = e J . -V m r

    e = 1,6 "19 C, k = 9 9 Nm2 / C 2 , me = 9,1 10"31 kg r = 5,3 --11 m : u=2,19xl06m/s.

  • 17

    . :

    = = 2 3 , 1 4 5 , 3 s - 1,52 -1016s 2,19-10

    . , :

    2 2 2 = 4 2 = k , U = - k , E = K + U = - k

    2 2r r 2r k, e, r leV=l,6xlO~19J

    : K=13,6eV, U=-27,2eV E=-13,6eV.

    2. , -, -13,6eV: . (=2) (n=3); . -0,85eV. - ;

    :

    . n :

    = *L n n2

    j 3 6 E1=-13,6eV n=2 , = = -3,4 eV. 2

    13 6 n = 3 -, = ~ = -1,51 eV. 3

    3. , -, -13,6eV. . - . ; ( .)

  • 18

    :

    - , - =2 =1. - n=1 -2 = 1 =3.

    :

    , - , < < - ,

    = 3

    = 2

    = 1

    3

    2

    r f - E , < < 3 " ~ E I

    E!=-13,6eV : 10,2eV < < 12,09eV.

    4. - 4\

    . , . , - .

    :

    ().

    =4

    =3

    = 2

    = 1

    5. -13,6eV:

    . , ;

  • 19

    . , (=2); . , , 15eV -. , ;

    :

    () , , :

    . = - E j = 0 - (-13,6) = 13,6eV

    () , n = 1 =2, :

    ^ = 2 - E j = % - E j = -3,4 + 13,6 = 10,2eV

    () (15eV) , (10,2eV):

    = 15eV - 13,6eV = l,4eV

    6. 12,3V . . - -13,6eV.

    :

    . n = 1 n - :

    = En - E j = % - , n

    (12,3eV). :

    < 12,3eV j- -E j < 12,3eV rT

    - 1 3 , 6 ( ^ r - - l ) e V ^ 12,3eV n ^ 3,16 =1, 2, 3 n

  • 20

    - = 2 =3. -:

    . =3 = 2 . = 3 = 1 . = 2 =1

    , - :

    E=hf E = h = ^

    = 3 - 2 = 3 - E j = 2 - ]

    . =3 =2:

    he he 3 2 3 - 2 E L _ E i

    . =3 =1: 32 22

    ^31 - " he he

    32 I2

    . -2 =1:

    ^ he he 2 1 ~ ^ ~

    22 I2

    h, c ] :

    32 = 6,58 10~7 in = 658nm

    3 1 = 1,03 10~7m = 103nm

    , , = 1,22 -10~7 m = 122nm

    7. 10kV. .

  • 21

    :

    he : = . eV

    : = 1,243 10 10m .

    = f = = 2,411018 .

    8. () V, = 10kV, () V2=40kV. , ! 2. 1/2.

    :

    :

    = ^ eV

    () () :

    . h e he 1 - 2 = ~7~

    eVj eV2

    :

    = - A l = 4 2 V, 2

    9. =10"10m. . 40mA - 0,1s. - :

    . ; . ; . ; . ;

  • 22

    :

    . (eV), V, (hf). :

    eV=hf eV = V = = 12431V

    . -:

    = V I = 497W

    = t = 49,7J

    . eV.

    eV = 2 ~ , -6 ,61 -10 7 m/s 2 6 V m e

    . - :

    = = - = 25 1016 /s t e

  • 23

    3

    I I

    1. ; ;

    : . 69.

    2. . : , , ; . ; iii. ;

    () 126C, () ^ C , () l36C, () ^ , () ' | , () 1 7 0

    : . (6 ) - - , - (8 ). - (7 -), - (8 ). - (14 ).

    . - - 6 - 8 .

    iii. C - - , - .

    3. ;

    : . 70.

    4. 8,8MeV, 7,6MeV. -;

    : - .

  • 24

    5. :

    . .

    - - .

    : . .

    .

    6. Rutherford - . ;

    : , , . , . . 73 3-4.

    7. , - ;

    : . 73.

    8. ;

    : . 73.

    9. : () () () () () () W + , W", () ()

    : ( - ), ( - W+ , W", ), ( - ), ( - ).

  • 25

    10. quarks udd. quarks ; ;

    : , , -quarks . ( u d d ) .

    ' . .

    11. ;

    : : - up down quarks, , .

    12. : . - . . () - . . , . . quarks: (u, d). . .

    : ( - ), ( - ), ( - ), ( - ), ( - ).

    13. - . -;

    : -, , 2mec2. , .

    14. : ' , -

    . - . quarks -

  • 26

    : quarks. , -

    . - . quarks .

    15. TL ;

    : . 80.

    16. ; - ;

    : . 80. , , , .

    17. ;

    : . 83.

    18. , , - , -;

    : . 80.

    19. :

    . . iii.

    : .

    20. , , . .

    : - . , . - Laplace.

  • 27

    21. 1 4C;

    : 4 . . 82.

    22. - , :

    . , . . . . -.

    ' $*

    E,+46KeV.

    . , E', + 90,5KeV

    . 'j

    :

    . (1) . . (4). (2) (3) 1 . .

    . (1) 46KeV. (4) 90,5KeV.

    . (2) (3) :

    1 6 l H o - ^ ' ^ E r + e~+ ve 671

    23. ;

    : . 87 88.

    24. ;

  • 28

    : . .. - .

    25. : . . . . .

    :

    . . . .

    26. - ;

    235 0 92 U 94 , 140-- - 1 38 54^e + 20n

    :

    ] + 2 - ^ -]+ JH

    , + ,> tHe-f- ,,

    1 . 235 88 , 136- , -) 1 () + (^2 ^ 38 54

    + 2 ^U -> jsSr-i- ' ^Xe + 20n,

    2 H + 2 H ^ H + j H ,

    ] + , + ,'n ,

    235 92' 3gSr+ ' ^ X e + n d n ,

  • 29

    : | q e H q p | = l,6xlO"19C m p = l,6726xl0"27kg= l,007277u mn=l,6750xl0~27kg=l,008665u me=9,109xl0"31kg=5,486xl0^u

    [ = l,00783u

    ^Li =7,01600u

    \He =4,00260u

    26 F e =55,934939u

    23^,Th = 230,033128u

    2ggRa =226,025403u

    l u = l,66055xl0~27kg, Avogadro=6,023x1023 /mole , lMeV=4,45xlO~20KWh c=3xl08m/s.

    1. , - , 0,5MeV, 'ygAu. - . , 3,5MeV;

    : . r , , -:

    u - k q i q 2 _ k ( 2 e ) ( 7 9 e )

    (2e)(79e) , (2e)(79e) : = k => r = k

    _9 m2 (2 1,6 "19 C)(79 1,6 10 C) : r =9-10

    r = 4,55 10~13m . K=3,5MeV : r = 6,5 10_14m

    Au ' .

    C 2 0,5 1,6 "13J

  • 30

    2. , - ^Fe

    :

    H Fe : AM=26mp + 30mn - = = 26(l,007276)u + 30(l,008665)u - [55,934939u - 12(0,000549)u] - 0,52u Eb=0,52x931,48MeV=484,37MeV.

    : = 8,649 MeV/

    56

    3. 131 8,04 . - . 131 1,85x104 Bq.

    : :

    = = = 9,98 10 -7 s"1 ] /2 8,04-86400 s

    , . :

    1,85-104 s_ 1 1 0 - , = = =- = 1,85 -10 9,98 10_ s

    4. , , 37xl07 Bq. 4 29,6107 Bq.

    . 30 ;

    : 0=37107 /s (1). t]=4h = e~ (2) =29,6x107 /s (3).

    (1) (2) , , :

    = 0,8 =0,80 (4) 0

    (4) (3) : 0,80 = 0 e~>lt|

    :

  • 31

    In0,8 nccou-i - 0,0558h 1 5 = = 0,0558h = = 1,55-10 s 4h 3600s/h

    : 1/2 = ^ 9 3 = 12,42 h

    t2=30h :

    ='= ' = 0 _ '2 =(3710 7 . /s)(e _ 0 ' 0 5 5 8 x 3) =

    = (37-107 . /s)(e - 1 , 6 7 4 ) = 6,937 -107 /s.

    5. 239oTh. 2 2 6 R a 88 K a

    : 239oTh :

    2390Th 2268Ra + 2 He

    MT h , MR a M H e , :

    MTh - MR a - M H e = 230,033128u - 226,025403u - 4,00260u =

    = 5,125X10~3U = (5,125x10~3u)(931,48MeV/u) - 4,77MeV ,

    2gg Ra .

    6. :

    ? + 1 4 -> JH+ 17

    7 Li+ | ^ 2 H e + ?

    13 1+ 2 He > ? + 3

    + ? 7 Li+2He

    :

    i H e + ' IN -> ! + '

  • 32

    ] u + J h -> 4He + 4He

    137A1 + "He -> ,ln + 3P

    on + '5B ^ 37Li + 4He

    7. - Cockroft Walton :

    3Li -+- } -> jHe + *He Q .

    ;

    : Q -. :

    MLi + - 2MHe = 7,01600u + l,00783u - 2x4,00260u =0,01863u lu=931,5MeV Q

    : (0,01863u)(931,5MeV/u) ~ 17,35MeV. Q , .

    8. , 1kg 235U . 208MeV.

    : lmole 235U 235g 0,235kg 6,0231023 . 1kg 235U :

    = 4,255mol 6,02323 /mol =2,5624 0,235kg /mole

    208MeV, - :

    (2,5624 )(208MeV /) = 5,3 26 MeV

    1 MeV 4,45x 10-20 Wh, - :

    5,3 1026 Me V 4,45 10"20 KWh / MeV = 23,585 106KWh

  • 33

    4

    1. ; ;

    : . 101

    2. - ;

    : . 102

    3. .

    : . 103

    4. , . ;

    :

    ' - , . - .

    5. : () () () () ;

    :

  • 34

    6. ; .

    : . 103, 104

    7. .

    : . 104, 105

    8. - . , ( ) . .

    : . . - . - .

    9. ;

    : . 106

    10. ;

    : . 106, 107

    11. ;

    : . 107

    12. - .

    : . 108, 109

    13. .

  • 35

    : - . - - .

    14. .

    :

  • 36

    15. : () () () () ;

    : .

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