Мониторинг окружающей среды (стр. 1 из 3)
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Мониторинг окружающей среды
Задание 29
Будут ли отражаться электромагнитные волны с граничной частотой 9 МГц в дневное время от
-слоя на высоте 200 км, если концентрация электронов в нем равна 
?Дано:
; 
.Решение:
-слой ионосферы представляет собой плазменный слой с концентрацией электронов, которая меняется в зависимости от времени суток. Диэлектрическая проницаемость плазмы равна: 
где
концентрация заряженных частиц; 
, 
- заряд и масса электрона; 
- круговая частота излучения; - диэлектрическая постоянная.При увеличении концентрации электронов или уменьшении частоты диэлектрическая проницаемость уменьшается. При диэлектрической проницаемости
, меньшей нуля, электромагнитные волны затухают и отражаются от границы с 
.Электромагнитные волны отражаются от границы слоя
, если круговая частота 
.Так как
, а 
, то приняв 
(чтобы началось выполнятся условие отражения ) найдем 
. Запишем и 
, после того как мы приравняли левые части этих двух уравнений, получим: 
это максимальная частота, при которой волны еще отражаются; эта величина меньше чем
, соответственно электромагнитные волны с частотой 
отражаться не будут.Ответ: электромагнитные волны с граничной частотой
не будут отражаться от -слоя в дневное время (при концентрации электронов в нем ).Задание 39
Для -лучей энергией
толщины половинных слоев ослабления алюминия и свинца соответственно равны: 
, 
.Найдите линейные коэффициенты ослабления
этих веществ.Решение: При прохождении -лучей через слой вещества происходит их поглощение, следовательно интенсивность
-лучей экспоненциально убывает в зависимости от толщины слоя: 
Пройдя поглощающий слой толщиной, равной толщине слоя половинного ослабления
, пучок -лучей будет иметь интенсивность 
Подставивзначение
и. 
, первую формулу, получим: 
Прологарифмировав последнее выражение, получим искомое значение линейного коэффициента ослабления:
Подставив значения
, и 
, найдем величины 
и 
соответственно
Ответ: линейные коэффициенты ослабления равны
и 
для алюминия и свинца соответственно.Задание 49
Мимо железнодорожной платформы проходит электропоезд. Наблюдатель, стоящий на платформе, слышит звук сирены электропоезда. Когда поезд приближается кажущаяся частота звука
; когда поезд удаляется, кажущаяся частота 
. Найти скорость поезда и частоту звука, издаваемого сиреной электропоезда. Скорость звука 
.Дано:
Найти: u-? ν-?
Решение: Согласно принципу Доплера, частота звука, воспринимаемая наблюдателем, зависит от скорости движения источника звука и скорости движения наблюдателя. Эта зависимость выражается формулой:
,Где ν – частота, звуковых волн, излучаемых источником;
с – скорость звука;
u – скорость движения источника;
v - скорость движения наблюдателя;
- частота волн, воспринимаемых наблюдателем.Учитывая, что наблюдатель остается неподвижным (v = 0), получаем:
.Тогда получим систему уравнений c двумя неизвестными u и ν:
(поезд приближается) 
. (поезд удаляется)Отсюда:
, 
.u = 34 м/c,
= 990 Гц.Ответ: скорость движения поезда 34 м/с, частота звука, издаваемого сиреной электропоезда, 990 Гц.
Задание 59
Опишите основные и опасные свойства, напишите соответствующие уравнения химических реакций поверхностно-активных веществ (ПАВ).
Решение:
1) Поверхностная активность:
ПАВ ‒ органические соединения дифильного строения, т. е. содержащие в молекуле атомные группы, сильно различающиеся по интенсивности взаимодействия с окружающей средой (в наиболее практически важном случае — водой). Так, в молекулах ПАВ имеются один или несколько углеводородных радикалов, составляющих липофильную, часть (гидрофобную часть) молекулы, и одна или несколько полярных групп ‒ гидрофильная часть. Слабо взаимодействующие с водой гидрофобные группы определяют стремление молекулы к переходу из водной (полярной) среды в углеводородную (неполярную). Гидрофильные группы, наоборот, удерживают молекулу в полярной среде или, если молекула ПАВ находится в углеводородной жидкости, определяют её стремление к переходу в полярную среду. По типу гидрофильных групп ПАВ делят на ионные, или ионогенные, и неионные, или неионогенные. Ионные ПАВ диссоциируют в воде на ионы, одни из которых обладают адсорбционной (поверхностной) активностью, другие (противоионы) ‒ адсорбционно неактивны. Если адсорбционно активны анионы, ПАВ называются анионными, или анионоактивными, в противоположном случае ‒ катионными, или катионо-активными. Анионные ПАВ ‒ органические кислоты и их соли, катионные ‒ основания, обычно амины различной степени замещения, и их соли.