by
Γνωρίζουμε ότι το όζον (Ο3) της στρατόσφαιρας απορροφά τις υπεριώδεις ακτινοβολίες και προστατεύει τη ζωή στην επιφάνεια της Γης. Η άσκηση έχει σκοπό να προσεγγίσει το φαινόμενο αυτό.
Έστω φωτόνιο της υπεριώδους ακτινοβολίας με μήκος κύματος λ=66nm, απορροφάται από ένα ηλεκτρόνιο ενός μορίου όζοντος που έχει ενέργεια (δυναμική και κινητική) Εe=-13,75eV .
Το Γήϊνο μαγνητικό πεδίο στην περιοχή είναι οριζόντιο, ομογενές και έχει μέτρο Β=10-5Τ .
Δίνονται: μάζα ηλεκτρονίου m≅9∙10^(-31) kg,φορτίο |qe |=e=1,6∙10^(-19) C , σταθερά του Plank h=6,6∙10^(-34) J∙s , ταχύτητα του φωτός στο κενό c=3∙10^8 m/s,
1eV=1,6∙10^(-19) J
Θεωρείστε ότι το μόριο του όζοντος είναι ακίνητο πριν και μετά την απορρόφηση του φωτονίου.
1.Υπολογίστε την ταχύτητα του ηλεκτρονίου μετά την απομάκρυνσή του από το ανιόν του όζοντος.
2.Υπολογίστε την μέγιστη ακτίνα της ελικοειδούς κίνησης που θα κάνει το ηλεκτρόνιο στην περιοχή του μαγνητικού πεδίου.
3.Αν το ηλεκτρόνιο σχηματίζει γωνία θ με τις δυναμικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου με συνθ=0,8 και ημθ=0,6, να υπολογίσετε την ακτίνα και το βήμα της έλικας.
4.Ποιο είναι το μήκος της ελικοειδούς τροχιάς αν διανύσει απόσταση d=1200 m κατά μήκος των δυναμικών γραμμών; Πόσες περιστροφές έχει κάνει έως τότε;
απαντήσεις σε pdf
Καλησπέρα Πρόδρομε.
Περιμένοντας τα ματς, είδα και την χθεσινή σου ανάρτηση.
Ενώ ξεκινάς από “την τρύπα του όζοντος”!!! μελετάς στην πραγματικότητα την ελικοειδή κίνηση του ηλεκτρονίου σε μαγνητικό πεδίο.
Ωραίος συνδυασμός!
Άντε και με την νίκη (τώρα σαν πρωταθλητής, δεν ξέρω τι υποστηρίζεις στας Ευρώπας!). Εγώ πάντως είμαι με τους Βόρειους!!!!
Ευχαριστώ Διονύση για το σχόλιο.
Η άσκηση αποσκοπεί κατά ελάχιστο βαθμό να προσεγγίσει την απορρόφηση της ακτινοβολίας UV από το Όζον της στρατόσφαιρα.
βέβαια εγώ επέλεξα μόνο ένα μήκος κύματος λ=66nm ,ενώ το φάσμα είναι πολύ μεγάλο!
Έπρεπε να γίνει η συνάντηση άσκηση, και τα δεδομένο μου είναι έτσι ώστε να βγαίνουν οι πράξεις.
ως προς τον αγώνα που βλέπω αυτή τη στιγμή στο 3ο λεπτό, είμαι με την Μάντσεστερ Σιτυ.
Καλό βράδυ.
Πρόδρομε καλησπέρα.
Πίστευα ότι θα έβλεπα φωτοηλεκτρικό ή Compton και την άφηνα να τη δω με ηρεμία. Αλλά όπως είπε ο Διονύσης τελικα ασχολήθηκες με την έλικα. Θα μπορούσες να το συνδυάσεις και με το σέλας.
Καλημέρα Πρόδρομε .
“…άλλα τα μάτια του λαγού κι άλλα της κουκουβάγιας”,
τελικά τα συνδύασες και προέκυψε το “βαλς” του e με το ΜΠ …
Συγχαρητήρια για την ομάδα
Να είσαι καλά
Καλημέρα Πρόδρομε, πολύ ωραία άσκηση που συνδιάζει ένα φυσικό φαινόμενο με την ύλη της Γ Λυκειου!!!
Χρήστο, Παντελή και Παύλο σας ευχαριστώ πολύ για τα σχόλιά σας και την αποδοχή της άσκησης.
Η “προσέγγιση ” του φαινομένου περιορίστηκε μόνο στην απορρόφηση ενός φωτονίου από ένα ηλεκτρόνιο του Ο3 , με τυχαία ολική ενέργεια (δεν βρήκα κάπου κάτι σχετικό!), και το …πρωτότυπο είναι ότι το ηλεκτρόνιο δεν είναι ακίνητο, αλλά έχει ενέργεια(δυναμική και κινητικη) ίση με -13,85eV.
Η διατήρηση της ενέργειας για το σύστημα μας δίνει την κινητική ενέργεια του e όταν απομακρυνθεί από το Ο+³ και κινείται στο μαγνητικό πεδίο της γης μέχρι να απορροφηθεί.
το φαινόμενο πρέπει να έχει και διέγερση του όζοντος, κι αυτό γιατί το φάσμα απορρόφησης των UV είναι αρκετά ευρύ.
Χρήστο το Compton είναι πολύ δύσκολο να μελετηθεί με κινούμενο e‐!
να είστε όλοι καλά και καλό βόλι…
Καλησπέρα Πρόδρομε. Εξαιρετική και ακριβής η προσέγγισή σου. Ψάχνοντας βρήκα ότι η ελάχιστη ενέργεια ιονισμού σε άτομο Ο είναι 13,6 eV. Όμως η ενέργεια ιονισμού ενός μορίου του όζοντος είναι υψηλότερη από εκείνη ενός ατόμου οξυγόνου. Οπότε το 13,75eV είναι λογικό. Και το φωτόνιό σου των 18,75 eV κάνει μια χαρά τη δουλειά.
Η άσκηση είναι σε αναλογία με το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, με την Ειον να αντιστοιχεί στο έργο εξαγωγής φ.
Για το μήκος αν πάρουμε τον τύπο που έχει δώσει ΕΔΩ ο Γιάννης, έχουμε
s = N√(2πR)2+β2=318,3√(0,9π)2+3,772=1499,7m
όπως ακριβώς το έδειξες.
Καλή ψήφος.
καλησπέρα Ανδρέα κι ευχαριστώ πολύ για το σχόλιο.
Η καινοτομία της άσκησης είναι ο ιονισμός κατ’αρχήν του μορίου του Όζοντος, κάτι που είναι εντός της ύλης, αφού εφαρμόζεις την διατήρησή τη ενέργειας για το σύστημα, και κατόπιν σκέφτηκα να συνδυαστεί με την ελικοειδή κίνησή του στο μαγνητικό πεδίο της γης.
να είσαι καλά και καλή ψήφο.