1.Радужная окраска поверхности мыльного пузыря это частный вид колец Ньютона. Состояние внутренней поверхности плёнки из которой получился пузырь стабильное, а на наружную влияют внешние факторы (так например: движение воздуха, попадание пылинок и тому подобное) . Именно под их воздействием изменяется толщина пленки, вызывая переливы радужных цветов. Общее название этого явления - интерференция световых волн. (Интерференция волн — это нелинейное сложение интенсивностей двух или нескольких волн, сопровождающееся чередованием в пространстве максимумов и минимумов интенсивности. Результат интерференции (интерференционная картина) зависит от разности фаз накладывающихся волн) .
2.Если кольца Ньютона, то концентрические окружности. то это результат интерференции равной толщины. Полоса непрервная одного цвета указывает на то, что вдоль этой линии мыльный пузырь имеет одинаковую толщину. В идеале, они должны быто окружностями! !
3.Толщина пленки меняется. Внизу она стновится толще, вверху -тоньше. А это влияет на разность хода лучей света, и в конечном итоге, на распределение цветности. пленки.
4.Это "дифракционная картинка"! В месте контакта возникает воздушный (иногда водяной) "клин", когда расстояние между пластинами соизмеримо с длинами световых волн, то есть, доли микрона. поскольку такой клин имеет кольцеобразную форму, то и наблюдаем мы радужные кольца!
Для решения данной задачи нам понадобится использовать дифракционную формулу Брэгга:
nλ = 2dsinθ
Где:
n - порядок дифракционного максимума
λ - длина волны рентгеновских лучей (в данном случае 21.4 пм = 21.4 * 10^-12 м)
d - межплоскостное расстояние в кристаллической решетке
θ - угол дифракции
Мы знаем, что радиус кольца, соответствующего максимуму второго порядка, равен 15.31 мм = 15.31 * 10^-3 м.
Находим угол дифракции:
sinθ = r / L
Где:
r - радиус кольца (15.31 * 10^-3 м)
L - расстояние от образца до фотопластинки (10 см = 10 * 10^-2 м)
sinθ = (15.31 * 10^-3 м) / (10 * 10^-2 м) = 0.1531
Теперь можем найти межплоскостное расстояние в кристаллической решетке:
d = nλ / (2sinθ)
Подставляем значения:
d = (2 * 21.4 *10^-12 м) / (2 * 0.1531) = 0.14 *10^-9 м
Так как кристаллическая ячейка хлористого натрия имеет форму куба, межплоскостное расстояние между ячейками будет равно длине ребра куба (a).
Тогда можно выразить плотность хлористого натрия:
Плотность = масса / объем
Масса = Молярная масса * количество вещества
Объем = (a^3) = (d^3)
Количество вещества можно найти, разделив массу образца на молярную массу:
Количество вещества = масса образца / молярная масса
Мы знаем, что молярная масса хлористого натрия равна 58.5 г/моль. Предположим, что масса образца равна m г.
Тогда количество вещества будет:
Количество вещества = m / 58.5
Выразим плотность:
Плотность = (m / 58.5) / (d^3)
Подставляем значения:
Плотность = (m / 58.5) / (0.14 *10^-9)^3
Мы хотим получить ответ в г/см^3, поэтому нужно провести необходимые преобразования:
1 г = 0.001 кг (т.к. 1 кг = 1000 г)
1 м = 100 см (т.к. 1 см = 0.01 м)
Воспользуемся этими коэффициентами:
Плотность = (m / (58.5*10^-3)) / ((0.14 *10^-9)^3 * (100^3))
Состояние внутренней поверхности плёнки из которой получился пузырь стабильное, а на наружную влияют внешние факторы (так например: движение воздуха, попадание пылинок и тому подобное) . Именно под их воздействием изменяется толщина пленки, вызывая переливы радужных цветов. Общее название этого явления - интерференция световых волн. (Интерференция волн — это нелинейное сложение интенсивностей двух или нескольких волн, сопровождающееся чередованием в пространстве максимумов и минимумов интенсивности. Результат интерференции (интерференционная картина) зависит от разности фаз накладывающихся волн) .
2.Если кольца Ньютона, то концентрические окружности. то это результат интерференции равной толщины. Полоса непрервная одного цвета указывает на то, что вдоль этой линии мыльный пузырь имеет одинаковую толщину. В идеале, они должны быто окружностями! !
3.Толщина пленки меняется. Внизу она стновится толще, вверху -тоньше. А это влияет на разность хода лучей света, и в конечном итоге, на распределение цветности. пленки.
4.Это "дифракционная картинка"! В месте контакта возникает воздушный (иногда водяной) "клин", когда расстояние между пластинами соизмеримо с длинами световых волн, то есть, доли микрона. поскольку такой клин имеет кольцеобразную форму, то и наблюдаем мы радужные кольца!
nλ = 2dsinθ
Где:
n - порядок дифракционного максимума
λ - длина волны рентгеновских лучей (в данном случае 21.4 пм = 21.4 * 10^-12 м)
d - межплоскостное расстояние в кристаллической решетке
θ - угол дифракции
Мы знаем, что радиус кольца, соответствующего максимуму второго порядка, равен 15.31 мм = 15.31 * 10^-3 м.
Находим угол дифракции:
sinθ = r / L
Где:
r - радиус кольца (15.31 * 10^-3 м)
L - расстояние от образца до фотопластинки (10 см = 10 * 10^-2 м)
sinθ = (15.31 * 10^-3 м) / (10 * 10^-2 м) = 0.1531
Теперь можем найти межплоскостное расстояние в кристаллической решетке:
d = nλ / (2sinθ)
Подставляем значения:
d = (2 * 21.4 *10^-12 м) / (2 * 0.1531) = 0.14 *10^-9 м
Так как кристаллическая ячейка хлористого натрия имеет форму куба, межплоскостное расстояние между ячейками будет равно длине ребра куба (a).
Тогда можно выразить плотность хлористого натрия:
Плотность = масса / объем
Масса = Молярная масса * количество вещества
Объем = (a^3) = (d^3)
Количество вещества можно найти, разделив массу образца на молярную массу:
Количество вещества = масса образца / молярная масса
Мы знаем, что молярная масса хлористого натрия равна 58.5 г/моль. Предположим, что масса образца равна m г.
Тогда количество вещества будет:
Количество вещества = m / 58.5
Выразим плотность:
Плотность = (m / 58.5) / (d^3)
Подставляем значения:
Плотность = (m / 58.5) / (0.14 *10^-9)^3
Мы хотим получить ответ в г/см^3, поэтому нужно провести необходимые преобразования:
1 г = 0.001 кг (т.к. 1 кг = 1000 г)
1 м = 100 см (т.к. 1 см = 0.01 м)
Воспользуемся этими коэффициентами:
Плотность = (m / (58.5*10^-3)) / ((0.14 *10^-9)^3 * (100^3))
Упростим выражение:
Плотность = (m / (0.0585)) / (0.1444 * 10^-27 * 10^9)
Получаем следующее:
Плотность = (m / (0.0585)) / 1.444 * 10^-18
Подставим полученное выражение в ответ:
2.17 = (m / (0.0585)) / 1.444 * 10^-18
Приведем полученное выражение к виду m = ... :
m = 2.17 * 0.0585 * 1.444 * 10^-18
m = 2.173 * 10^-19
Таким образом, масса образца хлористого натрия равна 2.173 * 10^-19 кг = 2.173 * 10^-16 г.
Наш ответ должен быть в г/см^3, поэтому нужно перевести массу в г и объем в см^3:
1 г = 1 см^3 (для веществ плотностью воды или близкими к ней).
Следовательно, плотность будет равна 2.173 * 10^-16 г/см^3 = 2.17 г/см^3 (округлено до сотых).
Таким образом, полученное значение плотности хлористого натрия равно 2.17 г/см^3.