Методические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской icon

Методические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской





Скачать 33.54 Kb.
НазваниеМетодические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской
Дата конвертации31.03.2013
Размер33.54 Kb.
ТипМетодические рекомендации
Методические рекомендации

по решению задач первого тура

Всероссийской студенческой олимпиады «Сколтех»


Задачи по физике, предлагаемые для решения на первом, дистанционном туре, относятся к квантовой микро- и макрофизике и включают соответствующие разделы атомной и ядерной физики, физики равновесного теплового излучения и физики конденсированного состояния. Эти разделы являются важными для понимания процессов, происходящих сегодня физике конденсированных сред, астрофизике и физике элементарных частиц.

Для решения задач первого тура будет достаточно знания общедоступных учебных материалов по ВУЗовской физике, представленных, для примера, в таких распространенных учебниках, как


И.В.Савельев «Курс общей физики» т.3;

И.Е.Иродов «Квантовая физика. Основные законы»;

Д.В.Сивухин «Общий курс физики» тт.5, 6;

В.Е.Белонучкин, Д.И.Заикин, Ю.М.Ципенюк «Основы физики», т.2;

И.Е.Иродов «Задачи по квантовой физике».


Каждому участнику заочного тура будет предложено две задачи на 120 минут. Одна задача по физике и одна задача по математике. Компьютерная программа проведения этого дистанционного тура олимпиады автоматически совершит уникальную выборку трех задач (после регистрации участника в личном кабинете и подтверждения о начале работы) из утвержденного списка задач равной сложности.


Расположение задач примерно соответствует программам университетских курсов физики (атомная физика, ядерная физика, равновесное тепловое излучение, физика конденсированных сред) и не совпадает со сложностью задач (т.е. сложность задач не возрастает с номером задачи!)


Так как для проверки правильности решения задач будет привлекаться компьютер (изолированный от веб-сети), то в первую очередь будет анализироваться полученный числовой ответ. Подробное решение задачи набивается в MS Word в окне «решение» или загружается в виде отсканированного рукописного текста. При этом решение должно заканчиваться формулой, приводящей к численному ответу. Отсутствие такой формулы даже при правильном ответе может привести к потере конкурсных очков.


Числовой ответ должен быть записан либо в той системе единиц, которая требуется в задаче, либо в системе СИ, если система единиц не оговорена в условии задачи. Этот ответ должен содержать только 3 значащие цифры, т.е. один знак до запятой и два знака после запятой. Например, ответ 1,23·10-5 должен быть записан как 1,23 е-5; 0,25 - как есть, и т.п.


В качестве примера приведем решение одной из задач, аналогичной задачам Олимпиады.

Условие задачи.

При исследовании рассеяния нейтронов на ядрах свинца  было обнаружено, что при некоторых энергиях падающих нейтронов может проявляться «волновой резонанс», когда интерференция дебройлевских волн приводит к «прозрачности» области ядерного потенциала (ядерный аналог эффекта Рамзауэра). Считая ядерный потенциал одномерной прямоугольной потенциальной ямой c шириной равной диаметру ядра и глубиной МэВ, найти минимальную энергию Е нейтронов в мегаэлектронвольтах.

Решение

В области слева от ямы волновая функция есть сумма падающей и отраженной волн

,

в области ямы – сумма падающей и отраженной волн

,

а в области справа от ямы – только прошедшая волна

.

Волновое число в свободном пространстве есть , а в области ямы – . Обозначим ширину барьера через . Тогда условия непрерывности волновой функции и ее производной в точках  и приводят к следующим системам уравнений:

и .

Условие прозрачности означает отсутствие отраженной волны в области слева от ямы ( и, следовательно, коэффициент прохождения . Поскольку прошедшая волна всегда находится в фазе с падающей, то . Тогда из первой системы получаем



а из второй системы (обозначая ) -

.

Эти системы будут совместны, при условии  или . Отсюда

.

Поскольку радиус ядра определяется по формуле , где см, - атомная масса элемента, то энергия нейтрона есть

.

Энергия нейтрона, отсчитываемая от «потолка потенциальной ямы» должна быть положительной, поэтому получаем ограничение на величину 

 

Подставляя числа, получим

или .

Минимальное целое , удовлетворяющее этому неравенству, есть . Отсюда минимальная энергия нейтрона равна МэВ.

Добавить документ в свой блог или на сайт
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

Методические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской iconМетодические указания по решению задач электростатики Часть II
Учебно-методические материалы для преподавателей и учащихся школ с углубленным изучением физики и математики

Методические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской iconЗадания школьного тура Всероссийской олимпиады по биологии 8 класс

Методические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской iconМетодические рекомендации по разработке заданий для школьного и муниципального этапов Всероссийской олимпиады школьников по астрономии в 2009/2010 учебном году

Методические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской iconМетодические рекомендации по разработке заданий для школьного и муниципального этапов всероссийской олимпиады школьников в 2011/2012 учебном году Москва 2011

Методические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской iconМетодические рекомендации и сборник задач по электродинамике для учащихся 8-х классов авторы: А. В. Беликович

Методические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской iconМарафон по решению задач. «Молекулярная физика»

Методические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской iconУчебное пособие по решению задач по теоретической электротехнике Часть III

Методические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской iconМетодические рекомендации Москва, 2009 Содержание Оценка риска для здоровья населения, обусловленного авиационным шумом. Методические рекомендации: Стр. Область применения и общие положения

Методические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской iconРекомендации по итогам первого этапа(занятое место)

Методические рекомендации по решению задач первого тура Всероссийской iconМетодические рекомендации по разработке и составлению должностных инструкций должностей работников Университета гоувпо «удмуртский государственный университет»
Настоящие Методические рекомендации (далее – Рекомендации) разработаны с целью облегчить последующее составление должностных инструкций...



База данных защищена авторским правом © 2016
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
поиск