На рисунку зображено пучок монохроматичного ультрафіолетового світла, яка проходить через дифракційну ґратку Д, що має 2000 штрихів на один міліметр. Який найбільший порядок спектра можна гати за до цієї ґратки? Вважайте, що = 1,4.

По горизонтали пучок движется по инерции, т.к. на него не действуют никакие силы, и проходит расстояние d, равное длине пластин:

d = V0 t => V0 = d / t.

по вертикали пучок движется по параболе под действием Кулоновской силы, которая равна по 2 закону Ньютона ma (пренебрегаем силой тяжести):

F = Ma,

E Q = Ma,

a = E Q / M.

при этом заряд Q пучка электронов равен Q = q * n, где q - заряд одного электрона, n - количество электронов

масса пучка электронов равна M = m * n, где m - масса одного электрона, n - число электронов

Тогда: a = E q / m.

по оси OY пучок электронов проходит расстояние, равное (начальная скорость в проекции на ось OY равна нулю, т.к. они перпендикулярны):

S = a t^2 / 2, где S - нам известно, 1 мм

S = E q t^2 / 2. Тогда

t = sqrt(2 S m / E q).

вернемся к движению относительно оси ОХ:

V0 = d / t = d / sqrt(2 S m / E q).

V0 = 5*10^-2 / sqrt(2 * 10^-3 * 9,1*10^-31 / 15*10^3 * 1,6*10^-19),

V0 = 5*10^-2 / sqrt(18,2*10^-34 / 24*10^-16),

V0 = 5*10^-2 / 8,706*10^-10,

V0 = 0,574*10^8 м/с

1) Для начала найдём высоту столба; давление на дно сосуда вычисляется по формуле: p=ρgh, выразим h=p/ρg
h=20000/1000×10=2(м)
Теперь вычислим для ртути p=13000×10×2=260000 Па=260 кПа
2) Для начала найдём массу шара: m=ρg=7800×1=7800 кг
По закону Архимеда вес тела в жидкости равен разности веса тела в воздухе и действующей на него выталкивающей силы
Вес шара в воздухе равен P(в воздухе)=mg=7800×10=78000 Н
Найдём выталкивающую силу (Силу Архимеда): F=ρgV где ρ-плотноть жидкости, а V - объём погружённой части тела
F=1000×10×1=10000 Н
P(в воде)=P(в воздухе)-F
P(в воде)=78000-10000=68000 Н