“這是個很嚴肅的問題!”
“在線等!”
“急!”
“……”
第183章
壓軸三問,輕松搞定
原題如下……
“在經典的氫原子模型中……
電子圍繞原子核做圓周運動,電子的向心力來自于核電場的作用。
但是經典的電磁理論講明電子做加速運動會發射電磁波,其發射功率可表示為(拉莫爾公式):P=e^2*a^26πc^3E0。
其中a為電子的加速度,c為真空光速,Eo=14πk=8、854x10^-12Fm^-1,電子電荷量絕對值e=1、602x10^-l9C。
1:假設不考慮相對論效應,試估量在經典模型中氫原子的壽命τ。(實驗測得氫原子的結合能是E=13、6eV,電子的靜止質量m0=9、109x10^-31kg)。
……
2:互城光源是近年來建成的第三代同步輻射光源,它的部分工作參數如下……
環内電子能量E=3、50GeV,電子束團流強I=300mA,周長L=432m,單元數(裝有偏轉磁鐵的彎道數量)N=20,偏轉磁鐵磁場的磁感應強度B=1、27T。
試運算該設備平均每個光口的輻射總功率Po。
(在電子接近光速時……
假設動量不變,牛頓第二定律仍舊成立,但拉莫爾公式不再适用。
相應的公式變化為P=(e^2a^26πc^3E0)*γ。
其中γ=Em0c^2,E為電子總能量,m0c^2為電子的靜止能量。)。
……
3:由于儲備環内的電子的速度接近光速,因此同步輻射是一個沿電子軌道的切線方向的光錐,光錐的半頂角為,由此可見電子的能量越高,方向性越好。
試運算:上述設備在輻射方向上某點同意到的單個電子産生的輻射連續時刻△T。
……
……
這就是本次物競壓軸題。
與奧數競賽20分的壓軸題不同,物理競賽的壓軸題占據25分。
第一問占5分。
第二問占10分。
第三問占10分。