المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 12014 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية


Gas Fluctuations  
  
1299   03:12 مساءاً   date: 29-8-2016
Author : Sidney B. Cahn, Gerald D. Mahan And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 2 , p 43


Read More
Date: 30-8-2016 1592
Date: 14-8-2016 1293
Date: 30-8-2016 1390

Gas Fluctuations

A high-vacuum chamber is evacuated to a pressure of 10-11 atm. Inside the chamber there is a thin-walled ballast volume filled with helium gas at a pressure P = 10-6 atm and a temperature T = 293 K. On one wall of this ballast volume, there is a small hole of area A = 10-3 cm2. A detector counts the number of particles leaving the ballast volume during time intervals ∆t = 1 ms.

a) Find the average number of molecules counted by the detector.

b) Find the mean square fluctuation of this number.

c) What is the probability of not counting any particles in one of the measurements?

SOLUTION

a) We can disregard any particles from the high-vacuum part of the setup and consider the problem of molecular flow from the ballast volume into the vacuum chamber. The number of particles was calculated

(1)

where n is the particle concentration and ⟨v⟩ is the average velocity. Expressing n via the pressure P and using

(2)

we obtain

(3)

b) At the given pressure the molecules are in the Knudsen regime, the mean free path λ >> A1/2. Therefore, we can assume that the molecular distribution will not change and N can be obtained from the Poisson distribution. The mean fluctuation

(4)

The mean relative fluctuation is given by

(5)

c) The probability of finding N particles as a result of one of the measurements, according to the Poisson distribution, is

(6)

Therefore, the probability of counting zero particles in 1 ms is

(7)

an exceedingly small number.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.