Контрольная работа по теме «Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Квантовые явления». 9 класс. 1- вариант. 1. Радиосигнал, посланный на Луну, возвратился на Землю через 2,56 с. Чему равно расстояние от Луны до Земли? 2. К какому виду излучений относится электромагнитная волна, длина волны которой 4 м? Чему равна частота этих излучений (в вакууме)? 3. Каков состав атомов: натрия 2411 Na, азота 147 ? 4. Допишите ядерные реакции: 63 Li+1H→? + 42 He 27 13 Al + 'on→? + 42 He ? +11 H→ 2211 Na + 42 He 5. Найти энергию связи ядра бора 15 В.

Решение:

1. Расстояние от Луны до Земли:

• Скорость света в вакууме: \( c \approx 3 × 10^8 \text{ м/с} \)
• Время прохождения сигнала туда и обратно: \( t = 2,56 \text{ с} \)
• Время в одну сторону: \( t_1 = t / 2 = 2,56 / 2 = 1,28 \text{ с} \)
• Расстояние: \( S = c × t_1 = 3 × 10^8 × 1,28 = 3,84 × 10^8 \text{ м} = 384 000 \text{ км} \)

2. Вид излучения и частота волны длиной 4 м:

• Длина волны \( \lambda = 4 \text{ м} \).
• Это видимый свет (видимая часть спектра).
• Частота: \(
  u = c / \lambda = (3 × 10^8 × \text{м/с}) / (4 × \text{м}) = 0,75 × 10^8 × \text{Гц} = 7,5 × 10^7 × \text{Гц} \)

3. Состав атомов:

• Натрий (Na) $$^{24}_{11}$$: 11 протонов, 11 электронов, 13 нейтронов (24 - 11 = 13).
• Азот (N) $$^{14}_{7}$$: 7 протонов, 7 электронов, 7 нейтронов (14 - 7 = 7).

4. Дописывание ядерных реакций:

• \( ^{3}_{1}\text{Li} + ^{1}_{1}\text{H} \rightarrow ^{4}_{2}\text{He} + ^{0}_{0}\gamma \) (Гамма-квант)
• \( ^{27}_{13}\text{Al} + ^{1}_{0}\text{n} \rightarrow ^{28}_{14}\text{Si} + ^{1}_{1}\text{p} \) (Протон)
• \( ^{1}_{1}\text{H} + ^{11}_{5}\text{B} \rightarrow ^{12}_{6}\text{C} \) (Углерод)

5. Энергия связи ядра бора $$^{15}_{5}$$B:

• Число протонов: Z = 5
• Число нейтронов: N = 15 - 5 = 10
• При массе изотопа бора \( ^{15}_{5}\text{B} \approx 15,0013 \text{ а.е.м.} \), массе протона \( m_p \approx 1,007276 \text{ а.е.м.} \), массе нейтрона \( m_n \approx 1,008665 \text{ а.е.м.} \)
• Дефект масс \( \Delta m = Z × m_p + N × m_n - M = 5 × 1,007276 + 10 × 1,008665 - 15,0013 \approx 0,08661 × \text{а.е.м.} \)
• Энергия связи: \( E_{св} = \Delta m × 931,5 \text{ МэВ/а.е.м.} \approx 0,08661 × 931,5 \approx 80,7 \text{ МэВ} \)

Ответ:

• 1. Расстояние от Луны до Земли: 384 000 км.
• 2. Вид излучения: видимый свет. Частота: 7,5 x 10⁷ Гц.
• 3. Натрий: 11 протонов, 11 электронов, 13 нейтронов. Азот: 7 протонов, 7 электронов, 7 нейтронов.
• 4. Реакции: Li + H → He + γ; Al + n → Si + p; H + B → C.
• 5. Энергия связи ядра бора: ~80,7 МэВ.