Номер 2, страница 324 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Физика, 11 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Буховцев Борис Борисович, Чаругин Виктор Максимович, издательство Просвещение, Москва, 2019

Авторы: Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М.

Тип: Учебник

Серия: классический курс

Издательство: Просвещение

Год издания: 2019 - 2025

Уровень обучения: базовый и углублённый

Цвет обложки: синий

ISBN: 978-5-09-087659-9

Допущено Министерством просвещения Российской Федерации

Популярные ГДЗ в 11 классе

Обсудить в классе. Параграф 86. Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц. Глава 12. Физика атомного ядра - номер 2, страница 324.

№2 (с. 324)
Условие. №2 (с. 324)
скриншот условия
Физика, 11 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Буховцев Борис Борисович, Чаругин Виктор Максимович, издательство Просвещение, Москва, 2019, страница 324, номер 2, Условие

Оцените точность подсчёта частиц с помощью описанного устройства.

Решение. №2 (с. 324)
Физика, 11 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Буховцев Борис Борисович, Чаругин Виктор Максимович, издательство Просвещение, Москва, 2019, страница 324, номер 2, Решение
Решение 2. №2 (с. 324)

Точность подсчёта частиц, испускаемых в случайных процессах, таких как радиоактивный распад, фундаментально ограничена статистической природой самого явления. Регистрация таких частиц любым счётчиком (например, счётчиком Гейгера-Мюллера, сцинтилляционным детектором и т.д.) является процессом, который подчиняется статистике Пуассона.

Основным источником погрешности при измерении является статистический разброс числа зарегистрированных частиц $N$ за определённый промежуток времени. Для достаточно большого числа событий $N$ (на практике, $N > 20-30$), абсолютную погрешность (стандартное отклонение) можно оценить по формуле:

$\Delta N \approx \sqrt{N}$

Точность измерений удобнее всего характеризовать относительной погрешностью $\varepsilon$, которая показывает, какую долю от измеряемой величины составляет абсолютная погрешность. Она вычисляется как:

$\varepsilon = \frac{\Delta N}{N} = \frac{\sqrt{N}}{N} = \frac{1}{\sqrt{N}}$

Из данной формулы следует ключевой вывод: точность подсчёта частиц напрямую зависит от их общего числа $N$. Чем больше частиц будет зарегистрировано, тем меньше будет относительная погрешность и, следовательно, тем выше будет точность измерения. Чтобы увеличить количество зарегистрированных частиц $N$, необходимо либо увеличить время измерения, либо использовать более активный источник частиц.

Рассмотрим на примерах:

  • Если за время измерения было зарегистрировано $N = 100$ частиц, то относительная погрешность составит:
    $\varepsilon = \frac{1}{\sqrt{100}} = \frac{1}{10} = 0.1$, что соответствует 10%.
  • Если увеличить время измерения и зарегистрировать $N = 10000$ частиц, то относительная погрешность значительно уменьшится:
    $\varepsilon = \frac{1}{\sqrt{10000}} = \frac{1}{100} = 0.01$, что соответствует 1%.

Таким образом, для того чтобы повысить точность измерений в 10 раз (т.е. уменьшить относительную погрешность с 10% до 1%), необходимо зарегистрировать в 100 раз больше частиц.

Ответ: Точность подсчёта частиц с помощью описанного устройства определяется статистической природой измеряемого процесса и зависит от общего числа зарегистрированных частиц $N$. Относительная погрешность измерений обратно пропорциональна квадратному корню из числа зарегистрированных частиц: $\varepsilon = 1/\sqrt{N}$. Следовательно, чем больше частиц зарегистрировано, тем выше точность. Повысить точность можно за счёт увеличения времени измерения.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 11 класс, для упражнения номер 2 расположенного на странице 324 к учебнику серии классический курс 2019 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №2 (с. 324), авторов: Мякишев (Генадий Яковлевич), Буховцев (Борис Борисович), Чаругин (Виктор Максимович), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.