原子在不停地做热运动,为了能高精度地研究孤立原子的性质,必须使它们几乎静止下来并能在一个很小的空间区域停留一段时间,例如纳米技术中需要移动或修补分子.科学家已发明了一种称为“激光制冷”的技术,原理如下:
在一个真空室内,一束非常准直的Na-23原子束(通过样品在1 000 K高温下蒸发而获得,原子做热运动的速率近似为v0="1" 000 m/s),受一束激光的正面照射,如图15-2-3所示.设原子处在基态,运动方向与激光光子的运动方向相反,选好激光频率使光子能量E等于钠原子第一激发态与基态间能量差,原子就能吸收它而发生跃迁,跃迁后原子的速度为v1,随后该原子发射光子并回到基态.设所发射光子的运动方向与速度v0的方向总是相同的,此时原子的速度为v2,接着重复上述过程,直到原子的速度减小到零.
图15-2-3
(1)吸收与发射光子的总次数为多少?
(2)原子停留在激发态上的时间称为原子在这种状态下的寿命,大小约为10-8 s.忽略每次吸收与发射光子的时间,按上述方式,原子初速度v0减小到零,共需多长时间?该时间内原子共走过的路程为多少?(E=3.36×10-19 J,钠原子的质量m=3.84×10-26 kg,NA=6.0×1023 mol-1,c=3.0×108 m/s)
汽车载重标准为4.5t≤质量≤12t
空载检测的制动距离(车速18km/h)≤3.8m
满载检测的制动距离(车速36km/h)≤8.0m
试问:该型号的汽车空载和满载时的加速度应分别满足什么要求?
(1)绳子的拉力FT;
(2)气球受到的水平风力F。
(sin=0.6,cos
=0.8)
(1)汽车从刹车开始后2 s内的位移是多少?
(2)汽车从刹车开始后4 s内的位移是多少?
质量为5kg的木块放在木板上,当木板与水平方向的夹角为37o时,木块恰能沿木板匀速下滑。当木板水平放置时,要使木块能沿木板匀速滑动,应给木块施加多大的水平拉力?(sin37o="0.6," cos37o ="0.8," g=10m/s2)