هر سوال همراه با یک پاسخ تشریحی کامل و تقویت‌شده است.
ساعتی در جهت محور x با سرعتی معادل ۰/۶ سرعت نور حرکت می‌کند. اگر این ساعت وقتی‌که از نقطه ۰ = x می‌گذرد، زمان صفر را نشان دهد، وقتی‌که از نقطه x = ۱۸۰ m می‌گذرد، چه زمانی را نشان می‌دهد؟
در یک چارچوب ساکن سرعت ذره‌ای به شکل u = ۲c/۵(i+j) است. سرعت ناظری که حرکت ذره را فقط در راستای y می‌بیند، کدام است؟ ( c سرعت نور است.)
نمودار انرژی جنبشی الکترون آزاد‌شده در اثر فوتوالکتریک برحسب فرکانس فوتون تابانده شده به شکل زیر است. (نمودار خط راستی است که محور فرکانس را در ۲×۱۰^۱۴ هرتز قطع می‌کند.) اگر فرکانس فوتون ۵×۱۰^۱۴ هرتز…
یک جسم سیاه کروی به شعاع r در دمای T در نظر بگیرید. فرض کنید این جسم توسط یک پوسته کروی هم‌جنس و هم‌مرکز با شعاع R احاطه شده است. اگر آهنگ سرد شدن جسم در غیاب پوسته کروی را با F و آهنگ سرد شدن آن در…
انرژی جنبشی ذره‌ای با سرعت ۰/۸ سرعت نور در خلأ و انرژی سکون ۱GeV، کدام است؟
سرعت کهکشانی نسبت به زمین v است. اگر ناظر زمینی خطوط آبی رنگ (nm ۴۰۰ = λ) اتم هیدروژن این کهکشان را به رنگ قرمز (nm ۶۰۰ = λ) ببیند، نسبت v/c کدام است؟ (c سرعت نور است.)
در شکل زیر نمودار شدت تابش گرمایی جسمی برحسب طول موج رسم شده است. دمای این جسم چند کلوین است؟ (ثابت وین ۲٫۹×۱۰⁻۳ m.K است.) [شکل: محور عمودی I(λ) و محور افقی λ(mum) ؛ منحنی از صفر شروع می‌شود، در λ =…
تابع موج ذره‌ای در ناحیهٔ ۳ > x > ۰، به شکل ψ(x) = Ax(x − ۳) است که در آن A یک مقدار ثابت است. در خارج این ناحیه، تابع موج برابر با صفر است. احتمال اینکه ذره بین x = ۱ و x = ۲ یافت شود، کدام است؟
نیمه‌عمر یک ماده رادیواکتیو ۲۰ دقیقه است. بعد از ۸۰ دقیقه نسبت مقدار باقی‌مانده از جسم به مقدار اولیه آن کدام است؟
هنگامی که نوری با طول موج λ به سطح فلزی تابیده می‌شود، پتانسیل قطع فوتوالکترون‌ها ۶ ولت است. اگر طول موج سه برابر شود، پتانسیل قطع فوتوالکترون‌ها ۲ ولت می‌شود. λ کدام است؟ ( h ثابت پلانک، c سرعت نور…
در یک آزمایش پراکندگی کامپتون، تغییر طول موج فوتون ۳ برابر طول موج فوتون ورودی است. اگر زاویه پراکندگی فوتون نسبت به راستای اولیه، ۶۰ درجه باشد، طول موج فوتون ورودی کدام است؟ ( h ثابت پلانک، c سرعت…
ناظری نسبت به جسمی دایره‌ای، موازی با صفحهٔ دایره، حرکت می‌کند. اگر مساحتی که این ناظر متحرک برای این جسم اندازه‌گیری می‌کند، نصف مساحت جسم از دید ناظر ساکن باشد، سرعت ناظر متحرک چه کسری از سرعت نور…
ذره‌ای به جرم سکون m_0 با سرعت ۰/۸ سرعت نور با ذرهٔ ساکنی با جرم سکون ۳m_0 برخورد کاملاً ناکشسان انجام می‌دهد. سرعت جرم مرکب بعد از برخورد چه کسری از سرعت نور است؟
تندی یک ماهواره GPS نسبت به یک نقطه روی سطح زمین ۴۰۰۰ m/s است. فرض کنید ساعت درون ماهواره در یک لحظه معین با ساعت چارچوب زمینی همزمان شده است. اختلاف این دو ساعت پس از گذشت ۱ h چقدر است؟
یک ذره پیون که در راستای مثبت محور x با تندی ۰٫۸c نسبت به دستگاه آزمایشگاه در حرکت است تلاشی یافته و یک میون با تندی ۰٫۵c در راستای مثبت محور x نسبت به دستگاه سکون پیون گسیل می‌شود. تندی میون نسبت به…
برای ذره نسبیتی به جرم سکون m_0 رابطه میان سرعت v و تکانه ذره p کدام است؟ (p= p )
ذره K^0 با جرم سکون ۹×۱۰^(-۲۸) kg در حالت سکون به دو ذره میون و پادمیون هر یک با جرم سکون ۲×۱۰^(-۲۸) kg تلاشی می‌یابد. تندی هر یک از دو میون تقریباً کدام است؟ ( c سرعت نور در خلأ است.)
در طیف اتم هیدروژن کمترین طول موج در سری پاشن چند برابر کمترین طول موج در سری بالمر است؟
در واپاشی هسته ^۱۳۶_۵۵Cs یک الکترون گسیل می‌شود. محصول این واپاشی کدام هسته است؟
طول عمر پرتویی از ذرات رادیواکتیو در حین عبور از آزمایشگاه به طور متوسط ۲۴ ns اندازه‌گیری می‌شود. طول عمر متوسط این ذرات هنگامی که در آزمایشگاه ساکن هستند ۸ ns است. تندی ذرات در پرتوی عبوری چند برابر…
یک باکتری در روی زمین در هر ۲۷ روز به دو باکتری تقسیم می‌شود. ۲ عدد از این باکتری داخل یک سفینه قرار داده می‌شود و سفینه با تندی ۰/۸c از زمین دور می‌شود. پس از گذشت ۲۷۰ روز زمینی، تعداد باکتری‌ها در…
نسبت به ناظر اینرسی S حادثه اول در مکان x_1=-۶ km و زمان t_1=۲ mus و حادثه دوم در مکان x_2=۶ km و زمان t_1=۲ mus رخ می‌دهند. ناظر S^′ در امتداد محور مشترک xx^′ نسبت به ناظر S با تندی ۰/۶c در حرکت است…
سرعت یک الکترون در چارچوب S برابر v=۰/۶c i+۰/۴c j است. سرعت این الکترون نسبت به چارچوب S^′ کدام است؟ (محورهای متناظر دو چارچوب با هم موازی و هم‌جهت و سرعت S^′ نسبت به S برابر u=-۰/۵c i است.)
یک کشتی فضایی در فضای میان ستاره‌ای در حرکت است. یک چشمه امواج رادیویی ابتدا در حال نزدیک شدن به این کشتی است و فرکانس دریافتی توسط کشتی ۱۵۰ MHz است. در ادامه، چشمه رادیویی از کشتی دور می‌شود و در…
فوتونی با طول موج ۰/۴ nm با الکترونی ساکن برخورد کرده و با زاویه ۱۲۰^(∘) نسبت به راستای اولیه پراکنده می‌شود. انرژی فوتون پراکنده شده نسبت به انرژی فوتون اولیه چند درصد کاهش یافته است؟
از یک رشته سیم تنگستن، در هر ثانیه ۴ J انرژی نورانی گسیل می‌شود. مساحت سطح سیم ۱۰ mm^۲ و ضریب گسیلندگی آن ۰٫۸ است. دمای این رشته سیم چند کلوین است؟ (ثابت استفان ـ بولتزمن ۵٫۷×۱۰^(-۸) mathrm W/m^۲· K…
یک ذره با چه تندی باید حرکت کند تا جرم آن ۳ درصد از جرم سکون آن بیشتر باشد؟ ( c تندی نور در خلأ است.)
نوری با طول موج ۶۶۰ nm و توان ۶ mW به سطح یک فلز می‌تابد. با فرض آن که بازده کوانتومی ۲ درصد باشد، شدت جریان فوتوالکترون‌های تولید شده کدام است؟
متحرک A روی محور x و در جهت مثبت آن با تندی ۰٫۸c و متحرک B روی محور y و در جهت مثبت آن با تندی ۰٫۶۵c در حرکت و در حال دور شدن از هم هستند. متحرک B با چه تندی نسبت به متحرک A در حال دور شدن است؟
ذره A با جرم سکون m_A در آزمایشگاه در حال سکون است. در یک لحظه ذره A به دو ذره B و C تلاشی می‌یابد. جرم سکون ذره B برابر m_B و جرم سکون ذره C برابر صفر است. اگر انرژی جنبشی ذره B برابر K_B باشد…
در یک پراکندگی کامپتون، انرژی فوتون پس از پراکندگی ۸۰ keV و الکترون با انرژی ۲۵ keV پس زده می‌شود. زاویه پراکندگی فوتون تقریباً چند درجه است؟
در یک پدیده تولید زوج، پوزیترون تولید شده ساکن و الکترون با انرژی جنبشی ۳ MeV در جهت فوتون تولید کننده زوج حرکت می‌کند. چه درصدی از اندازه حرکت فوتون به هسته انتقال می‌یابد؟