В кастрюле намешали 400г холодной воды и 2кг горячей воды при температуре 70ºС. После чего установилась температура смеси 80ºС Определите начальную температуру холодной воды.
Добрый день! Я рад выступить в роли вашего школьного учителя и объяснить вам, как работает квантовый оптический генератор, или лазер, и какие уровни энергии связаны с возникновением когерентного лазерного излучения.
Перед тем, как ответить на ваш вопрос, давайте разберемся, что такое энергетические уровни. Вы, наверное, знаете, что атомы и молекулы состоят из электронов, которые обращаются вокруг ядра. У электронов есть определенная энергия, которая определяет их состояние. Именно эти энергетические уровни влияют на то, каким образом электроны могут взаимодействовать с внешними электромагнитными волнами, включая излучение лазера.
Теперь о переходах между уровнями энергии. Когда электроны в атоме или молекуле изначально находятся на одном энергетическом уровне, они могут перейти на другой уровень, поглощая энергию из внешнего источника, или же излучать энергию и вернуться на предыдущий уровень. Эти переходы происходят в результате взаимодействия с электромагнитными волнами определенной частоты.
Теперь перейдем к схеме переходов на рисунке. Здесь изображены три энергетических уровня, обозначенные как E1, E2 и E3. Между этими уровнями происходят переходы, которые представлены стрелками на рисунке.
Теперь давайте определим, между какими уровнями происходит переход, обуславливающий возникновение когерентного лазерного излучения. Для ответа на этот вопрос нужно знать некоторые особенности уровней энергии и переходов между ними.
Когерентное лазерное излучение возникает при переходе электронов между двумя определенными уровнями энергии - E2 и E3. При переходе с уровня E2 на E3, электрон поглощает энергию и переходит в возбужденное состояние. Затем, при возврате на уровень E2, электрон излучает энергию в виде светового излучения с определенной частотой, создавая когерентное лазерное излучение.
Теперь объясним, почему именно переход между E2 и E3 обуславливает возникновение когерентного лазерного излучения. Важно отметить, что энергетический уровень E2 является уровнем с высокой заполненностью электронами, а уровень E3 - уровнем с низкой заполненностью электронами. Такое неравномерное распределение электронов между уровнями создает неравновесие в атомной системе и вызывает эффект усиления излучения при переходе между этими уровнями.
Для поддержания неравномерного распределения электронов между уровнями E2 и E3 необходимо установить условия, которые будут обеспечивать стимулированное излучение электронов. В лазерах для этого используется так называемая обратная заселенность, которая достигается путем накачки активной среды лазера. Это позволяет поддерживать большое число электронов на уровне E2, что в свою очередь способствует возникновению когерентного лазерного излучения.
Итак, чтобы ответить на ваш вопрос: переход между уровнями E2 и E3 обуславливает возникновение когерентного лазерного излучения. Этот переход происходит при взаимодействии электронов со световым полем и является результатом усиления излучения за счет обратной заселенности уровня электронами.
Я надеюсь, что это объяснение помогло вам лучше понять, как работает квантовый оптический генератор и почему именно переход между уровнями E2 и E3 обуславливает возникновение когерентного лазерного излучения. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их. Я готов помочь вам в понимании любых научных тем!
Чтобы ответить на данный вопрос, нам нужно знать формулу, связывающую емкость конденсатора, индуктивность катушки и частоту колебаний контура.
Формула для расчета резонансной частоты колебательного контура:
f = 1/(2π√(LC))
где f - частота колебаний контура, L - индуктивность катушки, C - емкость конденсатора.
Итак, у нас есть контур, настроенный на частоту 50 кГц. Мы хотим настроить его на частоту 70 кГц. Для этого нам нужно найти новое значение емкости конденсатора, при котором это возможно.
Для начала, давайте найдем текущее значение емкости конденсатора (С1) для настройки на частоту 50 кГц. Допустим, у нас есть изначальные значения индуктивности (L) и емкости (C):
f1 = 50 кГц
L = заданное значение индуктивности (мы его не знаем и для решения вопроса не требуется)
C1 = значение емкости конденсатора для настройки на частоту 50 кГц
Мы можем использовать формулу для расчета текущего значения емкости конденсатора:
f1 = 1/(2π√(LC1))
Теперь, чтобы настроить контур на частоту 70 кГц, нам нужно изменить расстояние (или площадь) между пластинами конденсатора. Обозначим новое значение емкости как C2.
f2 = 70 кГц
C2 = новое значение емкости конденсатора для настройки на частоту 70 кГц
Теперь мы можем использовать формулу для расчета нового значения емкости конденсатора:
f2 = 1/(2π√(LC2))
Мы хотим узнать, во сколько раз нужно увеличить расстояние между пластинами конденсатора. Для этого мы можем поделить новое значение емкости на текущее значение:
C2/C1 = f1/f2
Теперь мы можем использовать известные значения для решения уравнения и найти необходимое соотношение между емкостями:
70/50 = C2/C1
1.4 = C2/C1
Таким образом, чтобы настроить колебательный контур на частоту 70 кГц при неизменных значениях индуктивности, нужно увеличить значение емкости конденсатора в 1.4 раза.
20
Объяснение:
Условие задачи абсурдное! Может температура горячей воды - 80°C, а температура смеси - 70°C?
400 г = 0,4 кг
Q(х)=Q(г)
t(х) - начальная температура холодной воды, °C.
Q(г)=cm(г)(80-70)=10cm(г)
Q(х)=cm(х)(70-t(х))
cm(х)(70-t(х))=10cm(г)
0,4(70-t(х))=10·2
70-t(х)=20÷0,4
t(х)=70-50
t(х)=20°C