Задачи › Электромагнитные волны, излучение

Рентгеновский просвет баллона

  1. Рентгеновский просвет баллона

    МОШ 1996/97, 10 кл.
    4/10

    Рентгеновский аппарат состоит из точечных источника «И» и приёмника «П», жёстко закреплённых на станине. Между источником и приёмником перемещают цилиндрический толстостенный баллон (см. рисунок). При этом интенсивность \(A\) рентгеновского излучения, регистрируемого приёмником, зависит от координаты \(x\) так, как показано на рисунке. Есть ли внутри баллона содержимое, поглощающее рентгеновские лучи?

    Рисунок
    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    Да, в баллоне есть содержимое, поглощающее рентгеновские лучи.

    Решение

    Из приведённого в условии графика ясно, что стенки баллона имеют толщину 1 см, а внешний диаметр баллона \(d = 4\) см. Для того, чтобы получить ответ, достаточно сравнить интенсивность излучения на середине баллона при \(x = 2\) см (в этом месте луч проходит через содержимое баллона и через две его стенки, суммарная толщина которых 2 см) и там, где при проходе сквозь стенку толщина металла на пути луча также равна 2 см. Если они одинаковы, то баллон пуст.

    Рисунок

    Из геометрических соображений (см. рис. 4.30) следует: \[r^2 = h^2 + (r - x)^2,\] где \(r = d/2 = 2\) см, \(h = 1\) см. Отсюда \[x_1 = 2 - \sqrt3 \approx 0{,}28\text{ см},\qquad x_2 = 2 + \sqrt3 \approx 3{,}72\text{ см}.\] Из графика видно, что при \(x = 2\) см интенсивность излучения составляет около 0,4 ед., а при \(x = x_1\) и при \(x = x_2\) интенсивность равна приблизительно 0,5 ед., то есть несколько больше. Значит, в баллоне есть содержимое, поглощающее рентгеновские лучи.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи