Контрольная работа по теме «Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Квантовые явления». 9 класс. 2- вариант 1. Расстояние от Земли до Венеры 2,3 *107 км. Определите время, за которое радиосигнал, посланный на Венеру, отразится и будет принят на Земле. 2. Длина электромагнитной волны (в вакууме) равна 600 нм. Определите, чему равна её частота и к какому виду излучений она относится. 3. Каков состав атомов: алюминия 2713 Al, углерода 129 С? 4. Допишите ядерные реакции: 5525 Mn+?→ 5526 Fe + 10 n 21H+?→32 He + 10 n ? +11 H → 32 He + 42 He 5. Найти энергию связи ядра гелия 42 Не.

Решение варианта 2 контрольной работы:

1. Расчет времени для радиосигнала от Земли до Венеры и обратно:

Расстояние от Земли до Венеры: $$2.3 \cdot 10^7 \text{ км} = 2.3 \cdot 10^{10} \text{ м}$$.

Радиосигнал распространяется со скоростью света: $$c = 3 \cdot 10^8 \text{ м/с}$$.

Время в пути до Венеры: $$t = \frac{S}{c} = \frac{2.3 \cdot 10^{10} \text{ м}}{3 \cdot 10^8 \text{ м/с}} \approx 76.67 \text{ с}$$.

Так как сигнал должен пройти туда и обратно, общее время:

$$T = 2t = 2 \cdot 76.67 \text{ с} \approx 153.34 \text{ с}$$.

Ответ: Примерно 153.34 секунды.

2. Расчет частоты и определение вида излучения:

Длина волны: $$\lambda = 600 \text{ нм} = 600 \cdot 10^{-9} \text{ м}$$.

Скорость света: $$c = 3 \cdot 10^8 \text{ м/с}$$.

Частота: $$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \cdot 10^8 \text{ м/с}}{600 \cdot 10^{-9} \text{ м}} = 0.5 \cdot 10^{15} \text{ Гц} = 5 \cdot 10^{14} \text{ Гц}$$.

Этот диапазон частот соответствует видимому свету (зеленый цвет).

Ответ: Частота равна $$5 \cdot 10^{14}$$ Гц, относится к видимому свету.

3. Состав атомов:

Алюминий $$\text{Al}$$: 13 протонов, 14 нейтронов, 13 электронов.

Углерод $$\text{C}$$: 6 протонов, 6 нейтронов, 6 электронов.

4. Дописываем ядерные реакции:

1. $$^{55}_{25}Mn + ^0_{-1}e \rightarrow {}^{55}_{26}Fe + {}^{1}_{0}n$$
2. $$^2_1H + ^1_1H \rightarrow {}^3_2He + {}^1_0n$$
3. $$^4_2He + ^1_1H \rightarrow {}^3_2He + ^4_2He$$

5. Найти энергию связи ядра гелия ⁴₂He:

Для решения этой задачи необходимо знать массы протона, нейтрона и ядра гелия, а также использовать формулу Эйнштейна для энергии связи:

$$E = \Delta m \cdot c^2$$,

где $$\Delta m$$ - дефект массы, $$c$$ - скорость света.

Масса протона: $$m_p = 1.00728 \text{ а.е.м.}$$.

Масса нейтрона: $$m_n = 1.00866 \text{ а.е.м.}$$.

Масса ядра гелия-4: $$m_{He} = 4.00260 \text{ а.е.м.}$$.

Дефект массы: $$\Delta m = 2m_p + 2m_n - m_{He} = 2 \cdot 1.00728 + 2 \cdot 1.00866 - 4.00260 = 0.03032 \text{ а.е.м.}$$.

Переводим дефект массы в килограммы: $$\Delta m = 0.03032 \cdot 1.66054 \cdot 10^{-27} \text{ кг} = 5.034 \cdot 10^{-29} \text{ кг}$$.

Энергия связи: $$E = 5.034 \cdot 10^{-29} \text{ кг} \cdot (3 \cdot 10^8 \text{ м/с})^2 = 4.53 \cdot 10^{-12} \text{ Дж}$$.

Переводим в МэВ: $$E = \frac{4.53 \cdot 10^{-12} \text{ Дж}}{1.602 \cdot 10^{-13} \text{ Дж/МэВ}} \approx 28.3 \text{ МэВ}$$.

Ответ: Энергия связи ядра гелия-4 составляет примерно 28.3 МэВ.