ответ: Оптический нагрев поглощающей среди. Быстрый нагрев поверхности металла лазерным импульсом. Лазерный отжиг полупроводников. Светореактивное давление. Лазерное сверхсжатие вещества. Физические принципы лазерного термоядерного синтеза.Оптический нагрев поглощающей среды. С тепловым действием оптического излучения — превращением энергии светового поля в тепло — мы хорошо знакомы из повседневного опыта. Концентрируя солнечное излучение с линз или зеркал, можно сильно нагреть поглощающее свет тело. В современных “солнечных печах” метачл удается нагреть до температур в несколько тысяч градусов — предел достижимой температуры ставят законы термодинамики. Тепловое действие солнечного излучения успешно используется в энергетике. Регистрация теплового действия может быть положена в основу прямых измерений энергии и мощности света.Физика теплового действия света Световая волна возбуждает движение свободных и связанных зарядов в среде. Кинетическая энергия зарядов частично рассеивается при столкновениях зарядов с другими частицами, при взаимодействии с колебаниями решетки в кристалле и т. п., превращаясь в конечном счете в тепло. В результате температура среды повышается.Интенсивность же световой волны, в соответствии с законом сохранения энергии, уменьшается по мере увеличения расстояния, пройденного ею в среде, т. е. возникает поглощение света. Во многих случаях процесс поглощения бегущей волны описывается законом БугераI(z) ~ 10 exp(-Sz). (Д2.1)Величина S, имеющая размерность см-1, называется коэффициентом поглощения. На расстоянииЬ0 = 6- (Д2.2)называемом глубиной поглощения, интенсивность света уменьшается в е раз.Тепловые процессы в поглощающей свет среде описываются уравнением теплопроводности. Величина приращения температуры в некоторой точке среды T(t, х, у, z) удовлетворяет уравнению^Ж = ж(0 + 0 + Ш + (1“Л)"ое"'’' W2-3)где р — плотность, Ср — теплоемкость, х — коэффициент теплопроводности,R — коэффициент отражения.Поглощение света вызывает появление распределенных источников тепла. Выделение энергии в некоторой точке приводит к росту температуры среды СО скоростью ~ 51о/(рСр). С этим процессом, однако, конкурирует процесс растекания тепла (термодиффузии), скорость которого пропорциональна
ответ:
1. расчётные формулы:
p = m/v
v = πd2 h/4, π = 3,1416, тогда p = 4m/πd2 h,
где
m - масса тела
v - объём тела
p - плотность материала
d - диаметр цилиндра
h - высота цилиндра
2. средства измерений и их характеристики:
наименование средств измерений предел измерений или номинальное значение меры цена деления шкалы класс точности предел основной погрешности
штангенциркуль 125 мм 0,05 мм/дел - ± 0,05 мм
микрометр 25мм 0,01 мм/дел 1 ± 0,04 мм
весы аналитические 200 г 1 мг/дел 2 ± 2,5 мг
3. результаты измерений:
измерение массы образца
m= 109,52 г
∆m= θm= г
измерение диаметра образца
di , мм (di - ), мм (di - ) 2 , мм2
19,11 -0,034 0,0001156
19,16 0,016 0,000256
19,15 0,006 0,36
19,10 - 0,044 0,001936
19, 20 0,056 0,003136
мм2
среднее квадратичное отклонение
граница случайной погрешности
,
где tp / n - коэффициент стьюдента для числа измерений n= 5 и доверительной вероятностью p= 0,95.
граница не исключённой систематической погрешности
мм
граница полной погрешности результата измерения диаметра
мм
результат измерения диаметра:
= мм р = 0,95, ∆d= мм
измерение высоты образца
hi мм (hi - ), мм (hi - ) 2 , мм2
50,2 -0,05 0,0025
50,25 0 0
50,3 0,05 0,0025
50,25 0 0
50,25 0 0
среднее квадратичное отклонение
граница случайной погрешности
,
где tp / n - коэффициент стьюдента для числа измерений n= 5 и доверительной вероятностью р = 0,95.
граница не исключённой систематической погрешности
граница полной погрешности результата измерения диаметра
результат измерения высоты
= 50,25 мм р = 0,95
∆h= мм
4. расчёт искомых величин в си:
= 4m/π2 = 4·109,52 10-3 /3,14·2 ·10-3 ·50,25 10-3 =7,61кг/м3
5. оценка границы относительной погрешности результата измерения плотности:
6. оценка границы абсолютной погрешности результата измерения плотности
р = 0,95
7. окончательный результат:
р = 0,95
8. вывод:
если твёрдое тело правильной формы, то можно легко вычислить плотность материала, из которого изготовлено это тело. но учитывая некоторые неровности поверхности этого тела, погрешности некоторых приборов, наши результаты отличаются от точных на небольшую величину.
объяснение: