Номер 154, страница 274 - гдз по физике 10-11 класс задачник Гельфгат, Генденштейн

Физика, 10-11 класс Задачник, авторы: Гельфгат Илья Маркович, Генденштейн Лев Элевич, Кирик Леонид Анатольевич, издательство Илекса, Москва, 2008, красного цвета

Авторы: Гельфгат И. М., Генденштейн Л. Э., Кирик Л. А.

Тип: Задачник

Издательство: Илекса

Год издания: 2008 - 2026

Уровень обучения: профильный

Цвет обложки: красный лупа, парень едет на велосипеде

ISBN: 978-5-89237-252-7

Квантовая физика. 39. Световые кванты. Олимпиадные задачи - номер 154, страница 274.

App\Models\Task {#1030 // resources/views/models/task/default.blade.php
  #connection: "mysql"
  #table: "tasks"
  #primaryKey: "id"
  #keyType: "int"
  +incrementing: true
  #with: []
  #withCount: []
  +preventsLazyLoading: false
  #perPage: 15
  +exists: true
  +wasRecentlyCreated: false
  #escapeWhenCastingToString: false
  #attributes: array:24 [
    "id" => 1319839
    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
    "updated_at" => null
    "field_page_start" => "274"
    "field_page_end" => null
    "field_url" => "/10-klass/fizika/gelfgat-zadachnik/olimp-154"
    "field_display_title" => "154"
    "field_outside_task" => null
    "field_task_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1037
      #items: array:1 [
        0 => App\Models\Term {#1036
          #connection: "mysql"
          #table: "terms"
          #primaryKey: "id"
          #keyType: "int"
          +incrementing: false
          #with: []
          #withCount: []
          +preventsLazyLoading: false
          #perPage: 15
          +exists: true
          +wasRecentlyCreated: false
          #escapeWhenCastingToString: false
          #attributes: array:6 [
            "id" => 26
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "name" => "номер"
            "field_cases" => array:6 [
              "field_accusative_case" => "номер"
              "field_creative_case" => "номером"
              "field_dative_case" => "номеру"
              "field_genitive_case" => "номера"
              "field_nominative_case" => "номер"
              "field_prepositional_case" => "номере"
            ]
            "field_short_name" => ""
          ]
          #original: array:6 [
            "id" => 26
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "name" => "номер"
            "field_cases" => array:6 [
              "field_accusative_case" => "номер"
              "field_creative_case" => "номером"
              "field_dative_case" => "номеру"
              "field_genitive_case" => "номера"
              "field_nominative_case" => "номер"
              "field_prepositional_case" => "номере"
            ]
            "field_short_name" => ""
          ]
          #changes: []
          #casts: []
          #classCastCache: []
          #attributeCastCache: []
          #dateFormat: null
          #appends: []
          #dispatchesEvents: []
          #observables: []
          #relations: []
          #touches: []
          +timestamps: true
          +usesUniqueIds: false
          #hidden: []
          #visible: []
          #fillable: []
          #guarded: array:1 [
            0 => "*"
          ]
        }
      ]
      #escapeWhenCastingToString: false
    }
    "field_metatags_title" => null
    "field_metatags_description" => null
    "field_h1" => null
    "field_description_top" => null
    "field_description_bottom" => null
    "field_match" => null
    "breadcrumbs" => []
    "edition_groups" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1035
      #items: []
      #escapeWhenCastingToString: false
    }
    "top_parent_branch" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1046
      #items: array:1 [
        0 => App\Models\Branch {#1045
          #connection: "mysql"
          #table: "branches"
          #primaryKey: "id"
          #keyType: "int"
          +incrementing: true
          #with: []
          #withCount: []
          +preventsLazyLoading: false
          #perPage: 15
          +exists: true
          +wasRecentlyCreated: false
          #escapeWhenCastingToString: false
          #attributes: array:24 [
            "id" => 1319386
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "field_display_title" => "Квантовая физика"
            "field_branch_order" => null
            "field_url" => null
            "field_branch_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1047
              #items: []
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "field_page_start" => "271"
            "field_branch_display" => "0"
            "field_branch_expanded" => "0"
            "field_display_branch_in_title" => "1"
            "field_display_task_interval" => "0"
            "field_display_branch_page" => "1"
            "field_branch_title_in_content" => "0"
            "field_navigation_title" => null
            "field_metatags_title" => null
            "field_metatags_description" => null
            "field_h1" => null
            "field_description_top" => null
            "field_description_bottom" => null
            "field_branch_cover" => []
            "field_branch_covers" => []
            "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1081
              #items: array:1 [
                0 => App\Models\Book {#1048
                  #connection: "mysql"
                  #table: "books"
                  #primaryKey: "id"
                  #keyType: "int"
                  +incrementing: false
                  #with: []
                  #withCount: []
                  +preventsLazyLoading: false
                  #perPage: 15
                  +exists: true
                  +wasRecentlyCreated: false
                  #escapeWhenCastingToString: false
                  #attributes: array:50 [
                    "id" => 5400
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "field_tree_default_status" => "tasks"
                    "field_pages_status" => null
                    "field_subject" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1050
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Term {#1049
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:10 [
                            "id" => 6493
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Физика"
                            "field_abbreviated_name" => null
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => "физику"
                              "field_creative_case" => "физикой"
                              "field_dative_case" => "физике"
                              "field_genitive_case" => "физики"
                              "field_nominative_case" => "физика"
                              "field_prepositional_case" => "физике"
                            ]
                            "field_foreign_lang_name" => null
                            "field_short_name" => null
                            "field_subject_type" => "technical_subject"
                            "field_translit" => "fizika"
                          ]
                          #original: array:10 [
                            "id" => 6493
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Физика"
                            "field_abbreviated_name" => null
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => "физику"
                              "field_creative_case" => "физикой"
                              "field_dative_case" => "физике"
                              "field_genitive_case" => "физики"
                              "field_nominative_case" => "физика"
                              "field_prepositional_case" => "физике"
                            ]
                            "field_foreign_lang_name" => null
                            "field_short_name" => null
                            "field_subject_type" => "technical_subject"
                            "field_translit" => "fizika"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_class" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1051
                      #items: array:2 [
                        0 => App\Models\Term {#1052
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:6 [
                            "id" => 5459
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "10"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => "десятый"
                              "field_creative_case" => "десятым"
                              "field_dative_case" => "десятому"
                              "field_genitive_case" => "десятого"
                              "field_nominative_case" => "десятый"
                              "field_prepositional_case" => "десятом"
                            ]
                            "field_translit" => "desjatyj"
                          ]
                          #original: array:6 [
                            "id" => 5459
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "10"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => "десятый"
                              "field_creative_case" => "десятым"
                              "field_dative_case" => "десятому"
                              "field_genitive_case" => "десятого"
                              "field_nominative_case" => "десятый"
                              "field_prepositional_case" => "десятом"
                            ]
                            "field_translit" => "desjatyj"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                        1 => App\Models\Term {#1053
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:6 [
                            "id" => 5460
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "11"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => "одиннадцатый"
                              "field_creative_case" => "одиннадцатым"
                              "field_dative_case" => "одиннадцатому"
                              "field_genitive_case" => "одинадцатого"
                              "field_nominative_case" => "одинадцатый"
                              "field_prepositional_case" => "одиннадцатом"
                            ]
                            "field_translit" => "odinadcatyj"
                          ]
                          #original: array:6 [
                            "id" => 5460
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "11"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => "одиннадцатый"
                              "field_creative_case" => "одиннадцатым"
                              "field_dative_case" => "одиннадцатому"
                              "field_genitive_case" => "одинадцатого"
                              "field_nominative_case" => "одинадцатый"
                              "field_prepositional_case" => "одиннадцатом"
                            ]
                            "field_translit" => "odinadcatyj"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_publisher" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1054
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Term {#1055
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:6 [
                            "id" => 5158
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Илекса"
                            "field_cases" => null
                            "field_translit" => "ileksa"
                          ]
                          #original: array:6 [
                            "id" => 5158
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Илекса"
                            "field_cases" => null
                            "field_translit" => "ileksa"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_author" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1056
                      #items: array:3 [
                        0 => App\Models\Term {#1057
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:12 [
                            "id" => 4102
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Гельфгат"
                            "field_bio" => null
                            "field_degree_rp" => null
                            "field_foreign_lang_name" => null
                            "field_foreign_lang_patronymic" => null
                            "field_foreign_lang_surname" => null
                            "field_name" => "Илья"
                            "field_patronymic" => "Маркович"
                            "field_surname_rp" => null
                          ]
                          #original: array:12 [
                            "id" => 4102
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Гельфгат"
                            "field_bio" => null
                            "field_degree_rp" => null
                            "field_foreign_lang_name" => null
                            "field_foreign_lang_patronymic" => null
                            "field_foreign_lang_surname" => null
                            "field_name" => "Илья"
                            "field_patronymic" => "Маркович"
                            "field_surname_rp" => null
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                        1 => App\Models\Term {#1058
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:12 [
                            "id" => 4104
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Генденштейн"
                            "field_bio" => null
                            "field_degree_rp" => null
                            "field_foreign_lang_name" => null
                            "field_foreign_lang_patronymic" => null
                            "field_foreign_lang_surname" => null
                            "field_name" => "Лев"
                            "field_patronymic" => "Элевич"
                            "field_surname_rp" => "Генденштейна"
                          ]
                          #original: array:12 [
                            "id" => 4104
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Генденштейн"
                            "field_bio" => null
                            "field_degree_rp" => null
                            "field_foreign_lang_name" => null
                            "field_foreign_lang_patronymic" => null
                            "field_foreign_lang_surname" => null
                            "field_name" => "Лев"
                            "field_patronymic" => "Элевич"
                            "field_surname_rp" => "Генденштейна"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                        2 => App\Models\Term {#1059
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:12 [
                            "id" => 4583
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Кирик"
                            "field_bio" => null
                            "field_degree_rp" => null
                            "field_foreign_lang_name" => null
                            "field_foreign_lang_patronymic" => null
                            "field_foreign_lang_surname" => null
                            "field_name" => "Леонид"
                            "field_patronymic" => "Анатольевич"
                            "field_surname_rp" => null
                          ]
                          #original: array:12 [
                            "id" => 4583
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Кирик"
                            "field_bio" => null
                            "field_degree_rp" => null
                            "field_foreign_lang_name" => null
                            "field_foreign_lang_patronymic" => null
                            "field_foreign_lang_surname" => null
                            "field_name" => "Леонид"
                            "field_patronymic" => "Анатольевич"
                            "field_surname_rp" => null
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_author_foreign" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1060
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_book_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1061
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Term {#1062
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:10 [
                            "id" => 6518
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Задачник"
                            "field_book_type_foreign" => null
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => "задачник"
                              "field_creative_case" => "задачником"
                              "field_dative_case" => "задачнику"
                              "field_genitive_case" => "задачника"
                              "field_nominative_case" => "задачник"
                              "field_prepositional_case" => "задачнике"
                            ]
                            "field_plural_form" => null
                            "field_short_name" => null
                            "field_short_name_foreign" => null
                            "field_translit" => "zadachnik"
                          ]
                          #original: array:10 [
                            "id" => 6518
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Задачник"
                            "field_book_type_foreign" => null
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => "задачник"
                              "field_creative_case" => "задачником"
                              "field_dative_case" => "задачнику"
                              "field_genitive_case" => "задачника"
                              "field_nominative_case" => "задачник"
                              "field_prepositional_case" => "задачнике"
                            ]
                            "field_plural_form" => null
                            "field_short_name" => null
                            "field_short_name_foreign" => null
                            "field_translit" => "zadachnik"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_country" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1063
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Term {#1064
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:6 [
                            "id" => 9
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Россия"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => null
                              "field_creative_case" => null
                              "field_dative_case" => null
                              "field_genitive_case" => null
                              "field_nominative_case" => null
                              "field_prepositional_case" => null
                            ]
                            "field_translit" => "rossiya"
                          ]
                          #original: array:6 [
                            "id" => 9
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Россия"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => null
                              "field_creative_case" => null
                              "field_dative_case" => null
                              "field_genitive_case" => null
                              "field_nominative_case" => null
                              "field_prepositional_case" => null
                            ]
                            "field_translit" => "rossiya"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_city" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1065
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Term {#1066
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:6 [
                            "id" => 15
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Москва"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => null
                              "field_creative_case" => null
                              "field_dative_case" => null
                              "field_genitive_case" => null
                              "field_nominative_case" => null
                              "field_prepositional_case" => null
                            ]
                            "field_translit" => "moskva"
                          ]
                          #original: array:6 [
                            "id" => 15
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Москва"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => null
                              "field_creative_case" => null
                              "field_dative_case" => null
                              "field_genitive_case" => null
                              "field_nominative_case" => null
                              "field_prepositional_case" => null
                            ]
                            "field_translit" => "moskva"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_series" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1067
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_umk" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1068
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_level_of_education" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1069
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Term {#1070
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:6 [
                            "id" => 40
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "профильный"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => "профильный"
                              "field_creative_case" => "профильным"
                              "field_dative_case" => "профильному"
                              "field_genitive_case" => "профильного"
                              "field_nominative_case" => "профильный"
                              "field_prepositional_case" => "профильном"
                            ]
                            "field_translit" => "profilnyy"
                          ]
                          #original: array:6 [
                            "id" => 40
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "профильный"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => "профильный"
                              "field_creative_case" => "профильным"
                              "field_dative_case" => "профильному"
                              "field_genitive_case" => "профильного"
                              "field_nominative_case" => "профильный"
                              "field_prepositional_case" => "профильном"
                            ]
                            "field_translit" => "profilnyy"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_standart_of_education" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1071
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_publication_number" => null
                    "field_publication_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1072
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_under_the_edition" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1073
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_under_the_edition_degree" => null
                    "field_cover_description" => "лупа, парень едет на велосипеде"
                    "field_publication_year" => "2008"
                    "field_publication_year_until" => null
                    "field_part" => ""
                    "field_part_writing" => ""
                    "field_second_foreign_language" => null
                    "field_for_whom" => "Учебное издание"
                    "field_allowed" => null
                    "field_reserve_field" => null
                    "field_link_to_source" => null
                    "field_tasks_count" => "459"
                    "field_priority" => null
                    "field_default_folder" => "/fizika_10/gelfgat-z/"
                    "field_isbn" => "978-5-89237-252-7"
                    "field_cover" => array:1 [
                      0 => "/media/fizika_10/gelfgat-z/covers/cover1.webp?ts=1756049816"
                    ]
                    "field_cover_alts" => array:1 [
                      0 => ""
                    ]
                    "field_covers" => array:1 [
                      0 => array:4 [
                        "path" => "/media/fizika_10/gelfgat-z/covers/cover1.webp?ts=1756049816"
                        "alt" => ""
                        "width" => "1566"
                        "height" => "2412"
                      ]
                    ]
                    "field_popular_book" => "0"
                    "field_recommended_books" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1074
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_new_book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1075
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_old_book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1076
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_url" => "/10-klass/fizika/gelfgat-zadachnik"
                    "field_cover_color" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1077
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Term {#1078
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:6 [
                            "id" => 46
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "красный"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => "красный"
                              "field_creative_case" => "красным"
                              "field_dative_case" => "красному"
                              "field_genitive_case" => "красного"
                              "field_nominative_case" => "красный"
                              "field_prepositional_case" => "красном"
                            ]
                            "field_translit" => "krasnyy"
                          ]
                          #original: array:6 [
                            "id" => 46
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "красный"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => "красный"
                              "field_creative_case" => "красным"
                              "field_dative_case" => "красному"
                              "field_genitive_case" => "красного"
                              "field_nominative_case" => "красный"
                              "field_prepositional_case" => "красном"
                            ]
                            "field_translit" => "krasnyy"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_metatags_title" => null
                    "field_metatags_description" => null
                    "field_h1" => null
                    "field_description_top" => null
                    "field_description_bottom" => null
                    "breadcrumbs" => array:3 [
                      "class" => 381
                      "subject" => 556
                      "class_subject" => 494
                    ]
                  ]
                  #original: array:50 [
                    "id" => 5400
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "field_tree_default_status" => "tasks"
                    "field_pages_status" => null
                    "field_subject" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1050}
                    "field_class" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1051}
                    "field_publisher" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1054}
                    "field_author" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1056}
                    "field_author_foreign" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1060}
                    "field_book_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1061}
                    "field_country" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1063}
                    "field_city" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1065}
                    "field_series" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1067}
                    "field_umk" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1068}
                    "field_level_of_education" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1069}
                    "field_standart_of_education" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1071}
                    "field_publication_number" => null
                    "field_publication_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1072}
                    "field_under_the_edition" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1073}
                    "field_under_the_edition_degree" => null
                    "field_cover_description" => "лупа, парень едет на велосипеде"
                    "field_publication_year" => "2008"
                    "field_publication_year_until" => null
                    "field_part" => ""
                    "field_part_writing" => ""
                    "field_second_foreign_language" => null
                    "field_for_whom" => "Учебное издание"
                    "field_allowed" => null
                    "field_reserve_field" => null
                    "field_link_to_source" => null
                    "field_tasks_count" => "459"
                    "field_priority" => null
                    "field_default_folder" => "/fizika_10/gelfgat-z/"
                    "field_isbn" => "978-5-89237-252-7"
                    "field_cover" => array:1 [
                      0 => "/media/fizika_10/gelfgat-z/covers/cover1.webp?ts=1756049816"
                    ]
                    "field_cover_alts" => array:1 [
                      0 => ""
                    ]
                    "field_covers" => array:1 [
                      0 => array:4 [
                        "path" => "/media/fizika_10/gelfgat-z/covers/cover1.webp?ts=1756049816"
                        "alt" => ""
                        "width" => "1566"
                        "height" => "2412"
                      ]
                    ]
                    "field_popular_book" => "0"
                    "field_recommended_books" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1074}
                    "field_new_book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1075}
                    "field_old_book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1076}
                    "field_url" => "/10-klass/fizika/gelfgat-zadachnik"
                    "field_cover_color" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1077}
                    "field_metatags_title" => null
                    "field_metatags_description" => null
                    "field_h1" => null
                    "field_description_top" => null
                    "field_description_bottom" => null
                    "breadcrumbs" => array:3 [
                      "class" => 381
                      "subject" => 556
                      "class_subject" => 494
                    ]
                  ]
                  #changes: []
                  #casts: []
                  #classCastCache: []
                  #attributeCastCache: []
                  #dateFormat: null
                  #appends: []
                  #dispatchesEvents: []
                  #observables: []
                  #relations: []
                  #touches: []
                  +timestamps: true
                  +usesUniqueIds: false
                  #hidden: []
                  #visible: []
                  #fillable: []
                  #guarded: array:1 [
                    0 => "*"
                  ]
                }
              ]
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "branch_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1079
              #items: []
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
          ]
          #original: array:24 [
            "id" => 1319386
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "field_display_title" => "Квантовая физика"
            "field_branch_order" => null
            "field_url" => null
            "field_branch_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1047}
            "field_page_start" => "271"
            "field_branch_display" => "0"
            "field_branch_expanded" => "0"
            "field_display_branch_in_title" => "1"
            "field_display_task_interval" => "0"
            "field_display_branch_page" => "1"
            "field_branch_title_in_content" => "0"
            "field_navigation_title" => null
            "field_metatags_title" => null
            "field_metatags_description" => null
            "field_h1" => null
            "field_description_top" => null
            "field_description_bottom" => null
            "field_branch_cover" => []
            "field_branch_covers" => []
            "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1081}
            "branch_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1079}
          ]
          #changes: []
          #casts: []
          #classCastCache: []
          #attributeCastCache: []
          #dateFormat: null
          #appends: []
          #dispatchesEvents: []
          #observables: []
          #relations: []
          #touches: []
          +timestamps: true
          +usesUniqueIds: false
          #hidden: []
          #visible: []
          #fillable: []
          #guarded: array:1 [
            0 => "*"
          ]
        }
      ]
      #escapeWhenCastingToString: false
    }
    "parent_branches" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1110
      #items: array:3 [
        0 => App\Models\Branch {#1120
          #connection: "mysql"
          #table: "branches"
          #primaryKey: "id"
          #keyType: "int"
          +incrementing: true
          #with: []
          #withCount: []
          +preventsLazyLoading: false
          #perPage: 15
          +exists: true
          +wasRecentlyCreated: false
          #escapeWhenCastingToString: false
          #attributes: array:24 [
            "id" => 1319386
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "field_display_title" => "Квантовая физика"
            "field_branch_order" => null
            "field_url" => null
            "field_branch_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1121
              #items: []
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "field_page_start" => "271"
            "field_branch_display" => "0"
            "field_branch_expanded" => "0"
            "field_display_branch_in_title" => "1"
            "field_display_task_interval" => "0"
            "field_display_branch_page" => "1"
            "field_branch_title_in_content" => "0"
            "field_navigation_title" => null
            "field_metatags_title" => null
            "field_metatags_description" => null
            "field_h1" => null
            "field_description_top" => null
            "field_description_bottom" => null
            "field_branch_cover" => []
            "field_branch_covers" => []
            "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1122
              #items: array:1 [
                0 => App\Models\Book {#1048}
              ]
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "branch_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1123
              #items: []
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
          ]
          #original: array:24 [
            "id" => 1319386
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "field_display_title" => "Квантовая физика"
            "field_branch_order" => null
            "field_url" => null
            "field_branch_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1121}
            "field_page_start" => "271"
            "field_branch_display" => "0"
            "field_branch_expanded" => "0"
            "field_display_branch_in_title" => "1"
            "field_display_task_interval" => "0"
            "field_display_branch_page" => "1"
            "field_branch_title_in_content" => "0"
            "field_navigation_title" => null
            "field_metatags_title" => null
            "field_metatags_description" => null
            "field_h1" => null
            "field_description_top" => null
            "field_description_bottom" => null
            "field_branch_cover" => []
            "field_branch_covers" => []
            "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1122}
            "branch_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1123}
          ]
          #changes: []
          #casts: []
          #classCastCache: []
          #attributeCastCache: []
          #dateFormat: null
          #appends: []
          #dispatchesEvents: []
          #observables: []
          #relations: []
          #touches: []
          +timestamps: true
          +usesUniqueIds: false
          #hidden: []
          #visible: []
          #fillable: []
          #guarded: array:1 [
            0 => "*"
          ]
        }
        1 => App\Models\Branch {#1124
          #connection: "mysql"
          #table: "branches"
          #primaryKey: "id"
          #keyType: "int"
          +incrementing: true
          #with: []
          #withCount: []
          +preventsLazyLoading: false
          #perPage: 15
          +exists: true
          +wasRecentlyCreated: false
          #escapeWhenCastingToString: false
          #attributes: array:24 [
            "id" => 1319387
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "field_display_title" => "39. Световые кванты"
            "field_branch_order" => null
            "field_url" => null
            "field_branch_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1125
              #items: []
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "field_page_start" => "271"
            "field_branch_display" => "0"
            "field_branch_expanded" => "0"
            "field_display_branch_in_title" => "1"
            "field_display_task_interval" => "0"
            "field_display_branch_page" => "1"
            "field_branch_title_in_content" => "0"
            "field_navigation_title" => null
            "field_metatags_title" => null
            "field_metatags_description" => null
            "field_h1" => null
            "field_description_top" => null
            "field_description_bottom" => null
            "field_branch_cover" => []
            "field_branch_covers" => []
            "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1126
              #items: array:1 [
                0 => App\Models\Book {#1048}
              ]
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "branch_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1127
              #items: array:1 [
                0 => App\Models\Branch {#1045}
              ]
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
          ]
          #original: array:24 [
            "id" => 1319387
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "field_display_title" => "39. Световые кванты"
            "field_branch_order" => null
            "field_url" => null
            "field_branch_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1125}
            "field_page_start" => "271"
            "field_branch_display" => "0"
            "field_branch_expanded" => "0"
            "field_display_branch_in_title" => "1"
            "field_display_task_interval" => "0"
            "field_display_branch_page" => "1"
            "field_branch_title_in_content" => "0"
            "field_navigation_title" => null
            "field_metatags_title" => null
            "field_metatags_description" => null
            "field_h1" => null
            "field_description_top" => null
            "field_description_bottom" => null
            "field_branch_cover" => []
            "field_branch_covers" => []
            "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1126}
            "branch_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1127}
          ]
          #changes: []
          #casts: []
          #classCastCache: []
          #attributeCastCache: []
          #dateFormat: null
          #appends: []
          #dispatchesEvents: []
          #observables: []
          #relations: []
          #touches: []
          +timestamps: true
          +usesUniqueIds: false
          #hidden: []
          #visible: []
          #fillable: []
          #guarded: array:1 [
            0 => "*"
          ]
        }
        2 => App\Models\Branch {#1128
          #connection: "mysql"
          #table: "branches"
          #primaryKey: "id"
          #keyType: "int"
          +incrementing: true
          #with: []
          #withCount: []
          +preventsLazyLoading: false
          #perPage: 15
          +exists: true
          +wasRecentlyCreated: false
          #escapeWhenCastingToString: false
          #attributes: array:24 [
            "id" => 1319389
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "field_display_title" => "Олимпиадные задачи"
            "field_branch_order" => null
            "field_url" => null
            "field_branch_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1129
              #items: []
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "field_page_start" => "272"
            "field_branch_display" => "0"
            "field_branch_expanded" => "0"
            "field_display_branch_in_title" => "1"
            "field_display_task_interval" => "0"
            "field_display_branch_page" => "1"
            "field_branch_title_in_content" => "0"
            "field_navigation_title" => null
            "field_metatags_title" => null
            "field_metatags_description" => null
            "field_h1" => null
            "field_description_top" => null
            "field_description_bottom" => null
            "field_branch_cover" => []
            "field_branch_covers" => []
            "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1130
              #items: array:1 [
                0 => App\Models\Book {#1048}
              ]
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "branch_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1139
              #items: array:1 [
                0 => App\Models\Branch {#1138
                  #connection: "mysql"
                  #table: "branches"
                  #primaryKey: "id"
                  #keyType: "int"
                  +incrementing: true
                  #with: []
                  #withCount: []
                  +preventsLazyLoading: false
                  #perPage: 15
                  +exists: true
                  +wasRecentlyCreated: false
                  #escapeWhenCastingToString: false
                  #attributes: array:24 [
                    "id" => 1319387
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "field_display_title" => "39. Световые кванты"
                    "field_branch_order" => null
                    "field_url" => null
                    "field_branch_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1140
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_page_start" => "271"
                    "field_branch_display" => "0"
                    "field_branch_expanded" => "0"
                    "field_display_branch_in_title" => "1"
                    "field_display_task_interval" => "0"
                    "field_display_branch_page" => "1"
                    "field_branch_title_in_content" => "0"
                    "field_navigation_title" => null
                    "field_metatags_title" => null
                    "field_metatags_description" => null
                    "field_h1" => null
                    "field_description_top" => null
                    "field_description_bottom" => null
                    "field_branch_cover" => []
                    "field_branch_covers" => []
                    "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1141
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Book {#1048}
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "branch_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1142
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Branch {#1045}
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                  ]
                  #original: array:24 [
                    "id" => 1319387
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "field_display_title" => "39. Световые кванты"
                    "field_branch_order" => null
                    "field_url" => null
                    "field_branch_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1140}
                    "field_page_start" => "271"
                    "field_branch_display" => "0"
                    "field_branch_expanded" => "0"
                    "field_display_branch_in_title" => "1"
                    "field_display_task_interval" => "0"
                    "field_display_branch_page" => "1"
                    "field_branch_title_in_content" => "0"
                    "field_navigation_title" => null
                    "field_metatags_title" => null
                    "field_metatags_description" => null
                    "field_h1" => null
                    "field_description_top" => null
                    "field_description_bottom" => null
                    "field_branch_cover" => []
                    "field_branch_covers" => []
                    "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1141}
                    "branch_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1142}
                  ]
                  #changes: []
                  #casts: []
                  #classCastCache: []
                  #attributeCastCache: []
                  #dateFormat: null
                  #appends: []
                  #dispatchesEvents: []
                  #observables: []
                  #relations: []
                  #touches: []
                  +timestamps: true
                  +usesUniqueIds: false
                  #hidden: []
                  #visible: []
                  #fillable: []
                  #guarded: array:1 [
                    0 => "*"
                  ]
                }
              ]
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
          ]
          #original: array:24 [
            "id" => 1319389
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "field_display_title" => "Олимпиадные задачи"
            "field_branch_order" => null
            "field_url" => null
            "field_branch_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1129}
            "field_page_start" => "272"
            "field_branch_display" => "0"
            "field_branch_expanded" => "0"
            "field_display_branch_in_title" => "1"
            "field_display_task_interval" => "0"
            "field_display_branch_page" => "1"
            "field_branch_title_in_content" => "0"
            "field_navigation_title" => null
            "field_metatags_title" => null
            "field_metatags_description" => null
            "field_h1" => null
            "field_description_top" => null
            "field_description_bottom" => null
            "field_branch_cover" => []
            "field_branch_covers" => []
            "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1130}
            "branch_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1139}
          ]
          #changes: []
          #casts: []
          #classCastCache: []
          #attributeCastCache: []
          #dateFormat: null
          #appends: []
          #dispatchesEvents: []
          #observables: []
          #relations: []
          #touches: []
          +timestamps: true
          +usesUniqueIds: false
          #hidden: []
          #visible: []
          #fillable: []
          #guarded: array:1 [
            0 => "*"
          ]
        }
      ]
      #escapeWhenCastingToString: false
    }
    "content" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1038
      #items: array:2 [
        0 => App\Models\Element {#1102
          #connection: "mysql"
          #table: "elements"
          #primaryKey: "id"
          #keyType: "int"
          +incrementing: true
          #with: []
          #withCount: []
          +preventsLazyLoading: false
          #perPage: 15
          +exists: true
          +wasRecentlyCreated: false
          #escapeWhenCastingToString: false
          #attributes: array:7 [
            "id" => 1494132
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "edition" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1092
              #items: array:1 [
                0 => App\Models\Edition {#1101
                  #connection: "mysql"
                  #table: "editions"
                  #primaryKey: "id"
                  #keyType: "int"
                  +incrementing: false
                  #with: []
                  #withCount: []
                  +preventsLazyLoading: false
                  #perPage: 15
                  +exists: true
                  +wasRecentlyCreated: false
                  #escapeWhenCastingToString: false
                  #attributes: array:21 [
                    "id" => 5430
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "title" => "Условие"
                    "field_order" => "1"
                    "field_publisher" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1098
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Term {#1100
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:6 [
                            "id" => 5158
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Илекса"
                            "field_cases" => null
                            "field_translit" => "ileksa"
                          ]
                          #original: array:6 [
                            "id" => 5158
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Илекса"
                            "field_cases" => null
                            "field_translit" => "ileksa"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_content_type" => "free"
                    "field_content_mode" => "text, image"
                    "field_page_content_mode" => "image"
                    "field_content_text_checked" => null
                    "field_page_content_text_checked" => "0"
                    "field_solution_author" => "Автор"
                    "field_moderator" => "stas"
                    "field_edition_type" => "statement"
                    "field_root_dir" => "0-"
                    "field_responsible" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1099
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_comment" => null
                    "field_similar_book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1097
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_process_formula" => "katex"
                    "field_edition_group" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1096
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_content_source" => null
                  ]
                  #original: array:21 [
                    "id" => 5430
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "title" => "Условие"
                    "field_order" => "1"
                    "field_publisher" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1098}
                    "field_content_type" => "free"
                    "field_content_mode" => "text, image"
                    "field_page_content_mode" => "image"
                    "field_content_text_checked" => null
                    "field_page_content_text_checked" => "0"
                    "field_solution_author" => "Автор"
                    "field_moderator" => "stas"
                    "field_edition_type" => "statement"
                    "field_root_dir" => "0-"
                    "field_responsible" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1099}
                    "field_comment" => null
                    "field_similar_book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1097}
                    "field_process_formula" => "katex"
                    "field_edition_group" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1096}
                    "field_content_source" => null
                  ]
                  #changes: []
                  #casts: []
                  #classCastCache: []
                  #attributeCastCache: []
                  #dateFormat: null
                  #appends: []
                  #dispatchesEvents: []
                  #observables: []
                  #relations: []
                  #touches: []
                  +timestamps: true
                  +usesUniqueIds: false
                  #hidden: []
                  #visible: []
                  #fillable: []
                  #guarded: array:1 [
                    0 => "*"
                  ]
                }
              ]
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "task" => array:2 [
              "refs" => "1319839"
              "type" => "task"
            ]
            "text" => "<p><strong>O54.</strong> Длина волны рентгеновского излучения после комптоновского рассеяния (см. задачу О53) увеличилась с $\lambda_1 = 2,0$ пм до $\lambda_2 = 2,4$ пм. Какова кинетическая энергия $W_k$ вылетающих электронов (выразите ее в МэВ) и их скорость $\text{v}$? Найдите также угол рассеяния $\theta$ рентгеновского излучения и угол $\alpha$ между направлением вылета электронов и направлением падающего излучения.</p><p>☑ $W_k = 0,10$ МэВ, $v = 1,6 \cdot 10^8$ м/с, $\theta = 33^\circ$, $\alpha = 58^\circ$.</p><p><strong>Решение.</strong> Из полученного в задаче O53 результата следует: $\theta = \arccos \left(1 - \frac{mc(\lambda_2 - \lambda_1)}{h}\right) = 33^\circ$. Кинетическая энергия электрона равна энергии, потерянной фотоном: $W_k = \frac{hc}{\lambda_1} - \frac{hc}{\lambda_2} = 1,66 \cdot 10^{4}$ (Дж) $= 0,10$ (МэВ).</p><p>Полная энергия электрона $W = W_k + mc^2 = 0,61$ МэВ. Из соотношения $W = \frac{mc^2}{\sqrt{1 - v^2/c^2}}$ находим $v = c\sqrt{1 - \left(\frac{mc^2}{W}\right)^2} = 0,55c = 1,6 \cdot 10^8$ (м/с).</p><p>Применяя теорему синусов к треугольнику импульсов (см. рисунок), получаем $\sin \alpha = \frac{p \sin \theta}{p_e} = \frac{hc^2 \sin \theta}{\lambda_2 vW} = 0,85$ и $\alpha = 58^\circ$.</p>"
            "img" => array:1 [
              0 => array:5 [
                "name" => "154-1.jpg"
                "alt" => null
                "width" => "1428"
                "height" => 1720
                "path" => "/media/fizika_10/gelfgat-z/0-olimp/154-1.webp?ts=1756251295"
              ]
            ]
          ]
          #original: array:7 [
            "id" => 1494132
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "edition" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1092}
            "task" => array:2 [
              "refs" => "1319839"
              "type" => "task"
            ]
            "text" => "<p><strong>O54.</strong> Длина волны рентгеновского излучения после комптоновского рассеяния (см. задачу О53) увеличилась с $\lambda_1 = 2,0$ пм до $\lambda_2 = 2,4$ пм. Какова кинетическая энергия $W_k$ вылетающих электронов (выразите ее в МэВ) и их скорость $\text{v}$? Найдите также угол рассеяния $\theta$ рентгеновского излучения и угол $\alpha$ между направлением вылета электронов и направлением падающего излучения.</p><p>☑ $W_k = 0,10$ МэВ, $v = 1,6 \cdot 10^8$ м/с, $\theta = 33^\circ$, $\alpha = 58^\circ$.</p><p><strong>Решение.</strong> Из полученного в задаче O53 результата следует: $\theta = \arccos \left(1 - \frac{mc(\lambda_2 - \lambda_1)}{h}\right) = 33^\circ$. Кинетическая энергия электрона равна энергии, потерянной фотоном: $W_k = \frac{hc}{\lambda_1} - \frac{hc}{\lambda_2} = 1,66 \cdot 10^{4}$ (Дж) $= 0,10$ (МэВ).</p><p>Полная энергия электрона $W = W_k + mc^2 = 0,61$ МэВ. Из соотношения $W = \frac{mc^2}{\sqrt{1 - v^2/c^2}}$ находим $v = c\sqrt{1 - \left(\frac{mc^2}{W}\right)^2} = 0,55c = 1,6 \cdot 10^8$ (м/с).</p><p>Применяя теорему синусов к треугольнику импульсов (см. рисунок), получаем $\sin \alpha = \frac{p \sin \theta}{p_e} = \frac{hc^2 \sin \theta}{\lambda_2 vW} = 0,85$ и $\alpha = 58^\circ$.</p>"
            "img" => array:1 [
              0 => array:5 [
                "name" => "154-1.jpg"
                "alt" => null
                "width" => "1428"
                "height" => 1720
                "path" => "/media/fizika_10/gelfgat-z/0-olimp/154-1.webp?ts=1756251295"
              ]
            ]
          ]
          #changes: []
          #casts: []
          #classCastCache: []
          #attributeCastCache: []
          #dateFormat: null
          #appends: []
          #dispatchesEvents: []
          #observables: []
          #relations: []
          #touches: []
          +timestamps: true
          +usesUniqueIds: false
          #hidden: []
          #visible: []
          #fillable: []
          #guarded: array:1 [
            0 => "*"
          ]
        }
        1 => App\Models\Element {#1094
          #connection: "mysql"
          #table: "elements"
          #primaryKey: "id"
          #keyType: "int"
          +incrementing: true
          #with: []
          #withCount: []
          +preventsLazyLoading: false
          #perPage: 15
          +exists: true
          +wasRecentlyCreated: false
          #escapeWhenCastingToString: false
          #attributes: array:6 [
            "id" => 1691689
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "edition" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1086
              #items: array:1 [
                0 => App\Models\Edition {#1095
                  #connection: "mysql"
                  #table: "editions"
                  #primaryKey: "id"
                  #keyType: "int"
                  +incrementing: false
                  #with: []
                  #withCount: []
                  +preventsLazyLoading: false
                  #perPage: 15
                  +exists: true
                  +wasRecentlyCreated: false
                  #escapeWhenCastingToString: false
                  #attributes: array:21 [
                    "id" => 6138
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "title" => "Решение"
                    "field_order" => "2"
                    "field_publisher" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1090
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Term {#1093
                          #connection: "mysql"
                          #table: "terms"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: false
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:6 [
                            "id" => 7012
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Gemini 2.5 Pro"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => null
                              "field_creative_case" => null
                              "field_dative_case" => null
                              "field_genitive_case" => null
                              "field_nominative_case" => null
                              "field_prepositional_case" => null
                            ]
                            "field_translit" => "gemini 2.5 pro"
                          ]
                          #original: array:6 [
                            "id" => 7012
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "name" => "Gemini 2.5 Pro"
                            "field_cases" => array:6 [
                              "field_accusative_case" => null
                              "field_creative_case" => null
                              "field_dative_case" => null
                              "field_genitive_case" => null
                              "field_nominative_case" => null
                              "field_prepositional_case" => null
                            ]
                            "field_translit" => "gemini 2.5 pro"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_content_type" => "free"
                    "field_content_mode" => "text"
                    "field_page_content_mode" => ""
                    "field_content_text_checked" => null
                    "field_page_content_text_checked" => "0"
                    "field_solution_author" => "Gemini 2.5 Pro"
                    "field_moderator" => "tolik"
                    "field_edition_type" => "solution"
                    "field_root_dir" => "1-"
                    "field_responsible" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1091
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_comment" => null
                    "field_similar_book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1089
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_process_formula" => "katex"
                    "field_edition_group" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1085
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_content_source" => null
                  ]
                  #original: array:21 [
                    "id" => 6138
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "title" => "Решение"
                    "field_order" => "2"
                    "field_publisher" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1090}
                    "field_content_type" => "free"
                    "field_content_mode" => "text"
                    "field_page_content_mode" => ""
                    "field_content_text_checked" => null
                    "field_page_content_text_checked" => "0"
                    "field_solution_author" => "Gemini 2.5 Pro"
                    "field_moderator" => "tolik"
                    "field_edition_type" => "solution"
                    "field_root_dir" => "1-"
                    "field_responsible" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1091}
                    "field_comment" => null
                    "field_similar_book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1089}
                    "field_process_formula" => "katex"
                    "field_edition_group" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1085}
                    "field_content_source" => null
                  ]
                  #changes: []
                  #casts: []
                  #classCastCache: []
                  #attributeCastCache: []
                  #dateFormat: null
                  #appends: []
                  #dispatchesEvents: []
                  #observables: []
                  #relations: []
                  #touches: []
                  +timestamps: true
                  +usesUniqueIds: false
                  #hidden: []
                  #visible: []
                  #fillable: []
                  #guarded: array:1 [
                    0 => "*"
                  ]
                }
              ]
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "task" => array:2 [
              "refs" => "1319839"
              "type" => "task"
            ]
            "text" => "<p><strong>Дано:</strong></p><p>Начальная длина волны рентгеновского излучения: $ \lambda_1 = 2,0 \, \text{пм} $</p><p>Конечная длина волны рентгеновского излучения: $ \lambda_2 = 2,4 \, \text{пм} $</p><p>Масса покоя электрона: $ m_e = 9,11 \cdot 10^{-31} \, \text{кг} $</p><p>Скорость света в вакууме: $ c = 3 \cdot 10^8 \, \text{м/с} $</p><p>Постоянная Планка: $ h = 6,626 \cdot 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} $</p><p>Элементарный заряд: $ e = 1,602 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл} $</p><p>Перевод в СИ:</p><p>$ \lambda_1 = 2,0 \cdot 10^{-12} \, \text{м} $</p><p>$ \lambda_2 = 2,4 \cdot 10^{-12} \, \text{м} $</p><p>Энергия покоя электрона: $ E_0 = m_e c^2 \approx 8,19 \cdot 10^{-14} \, \text{Дж} \approx 0,511 \, \text{МэВ} $</p><p><strong>Найти:</strong></p><p>$ W_k $ — кинетическую энергию вылетающих электронов (в МэВ).</p><p>$ v $ — скорость вылетающих электронов.</p><p>$ \theta $ — угол рассеяния рентгеновского излучения.</p><p>$ \alpha $ — угол между направлением вылета электронов и направлением падающего излучения.</p><p><strong>Решение:</strong></p><p>Это задача на эффект Комптона, который описывает рассеяние фотонов на свободных (или слабосвязанных) электронах.</p><p><strong>1.</strong> Кинетическая энергия $W_k$ вылетающих электронов</p><p>Согласно закону сохранения энергии, кинетическая энергия, которую приобретает электрон, равна энергии, потерянной фотоном в процессе рассеяния.</p><p>Энергия фотона до рассеяния: $ E_1 = \frac{hc}{\lambda_1} $.</p><p>Энергия фотона после рассеяния: $ E_2 = \frac{hc}{\lambda_2} $.</p><p>Кинетическая энергия электрона: $ W_k = E_1 - E_2 = hc \left( \frac{1}{\lambda_1} - \frac{1}{\lambda_2} \right) = hc \frac{\lambda_2 - \lambda_1}{\lambda_1 \lambda_2} $.</p><p>Подставим числовые значения:</p><p>$ W_k = (6,626 \cdot 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \cdot (3 \cdot 10^8 \, \text{м/с}) \frac{2,4 \cdot 10^{-12} \, \text{м} - 2,0 \cdot 10^{-12} \, \text{м}}{(2,0 \cdot 10^{-12} \, \text{м}) \cdot (2,4 \cdot 10^{-12} \, \text{м})} $</p><p>$ W_k = (1,9878 \cdot 10^{-25} \, \text{Дж} \cdot \text{м}) \frac{0,4 \cdot 10^{-12} \, \text{м}}{4,8 \cdot 10^{-24} \, \text{м}^2} = 1,6565 \cdot 10^{-14} \, \text{Дж} $.</p><p>Выразим энергию в мегаэлектронвольтах (МэВ), зная, что $ 1 \, \text{МэВ} = 1,602 \cdot 10^{-13} \, \text{Дж} $:</p><p>$ W_k = \frac{1,6565 \cdot 10^{-14} \, \text{Дж}}{1,602 \cdot 10^{-13} \, \text{Дж/МэВ}} \approx 0,1034 \, \text{МэВ} $.</p><p>Округляя до двух значащих цифр, получаем $ W_k \approx 0,10 \, \text{МэВ} $.</p><p><strong>Ответ:</strong> $ W_k \approx 0,10 \, \text{МэВ} $.</p><p><strong>2.</strong> Угол рассеяния $\theta$ рентгеновского излучения</p><p>Угол рассеяния фотона определяется формулой Комптона:</p><p>$ \Delta\lambda = \lambda_2 - \lambda_1 = \frac{h}{m_e c}(1 - \cos\theta) = \lambda_C (1 - \cos\theta) $, где $ \lambda_C $ — комптоновская длина волны электрона.</p><p>$ \lambda_C = \frac{h}{m_e c} = \frac{6,626 \cdot 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}}{(9,11 \cdot 10^{-31} \, \text{кг}) \cdot (3 \cdot 10^8 \, \text{м/с})} \approx 2,426 \cdot 10^{-12} \, \text{м} = 2,426 \, \text{пм} $.</p><p>Изменение длины волны: $ \Delta\lambda = 2,4 \, \text{пм} - 2,0 \, \text{пм} = 0,4 \, \text{пм} $.</p><p>Выразим $ \cos\theta $: $ \cos\theta = 1 - \frac{\Delta\lambda}{\lambda_C} $.</p><p>$ \cos\theta = 1 - \frac{0,4 \, \text{пм}}{2,426 \, \text{пм}} \approx 1 - 0,1649 = 0,8351 $.</p><p>$ \theta = \arccos(0,8351) \approx 33,37^\circ $.</p><p>Округляя, получаем $ \theta \approx 33^\circ $.</p><p><strong>Ответ:</strong> $ \theta \approx 33^\circ $.</p><p><strong>3.</strong> Скорость $v$ вылетающих электронов</p><p>Скорость электрона можно найти из релятивистской формулы для полной энергии. Полная энергия электрона $ W $ равна сумме его энергии покоя $ E_0 = m_e c^2 $ и кинетической энергии $ W_k $.</p><p>$ W = W_k + m_e c^2 = 0,1034 \, \text{МэВ} + 0,511 \, \text{МэВ} = 0,6144 \, \text{МэВ} $.</p><p>Также полная энергия связана со скоростью соотношением: $ W = \frac{m_e c^2}{\sqrt{1 - v^2/c^2}} $.</p><p>Выразим отсюда скорость $ v $:</p><p>$ \sqrt{1 - v^2/c^2} = \frac{m_e c^2}{W} \implies 1 - \frac{v^2}{c^2} = \left(\frac{m_e c^2}{W}\right)^2 \implies v = c \sqrt{1 - \left(\frac{m_e c^2}{W}\right)^2} $.</p><p>$ v = c \sqrt{1 - \left(\frac{0,511 \, \text{МэВ}}{0,6144 \, \text{МэВ}}\right)^2} \approx c \sqrt{1 - (0,8317)^2} \approx c \sqrt{1 - 0,6917} = c \sqrt{0,3083} \approx 0,555 c $.</p><p>$ v \approx 0,555 \cdot (3 \cdot 10^8 \, \text{м/с}) \approx 1,665 \cdot 10^8 \, \text{м/с} $.</p><p>Округляя, получаем $ v \approx 1,6 \cdot 10^8 \, \text{м/с} $.</p><p><strong>Ответ:</strong> $ v \approx 1,6 \cdot 10^8 \, \text{м/с} $.</p><p><strong>4.</strong> Угол $\alpha$ между направлением вылета электронов и направлением падающего излучения</p><p>Угол вылета электрона $ \alpha $ можно найти из закона сохранения импульса. Рассматривая компоненты импульса вдоль и перпендикулярно направлению падающего фотона, получаем систему уравнений:</p><p>1) $ \frac{h}{\lambda_1} = \frac{h}{\lambda_2}\cos\theta + p_e \cos\alpha $ (сохранение импульса по оси X)</p><p>2) $ 0 = \frac{h}{\lambda_2}\sin\theta - p_e \sin\alpha $ (сохранение импульса по оси Y)</p><p>где $ p_e $ — импульс электрона.</p><p>Из этих уравнений можно вывести формулу для $ \tan\alpha $:</p><p>$ \tan\alpha = \frac{\lambda_1 \sin\theta}{\lambda_2 - \lambda_1 \cos\theta} $.</p><p>Подставим значения, используя более точное значение $ \theta = 33,37^\circ $:</p><p>$ \tan\alpha = \frac{2,0 \, \text{пм} \cdot \sin(33,37^\circ)}{2,4 \, \text{пм} - 2,0 \, \text{пм} \cdot \cos(33,37^\circ)} = \frac{2,0 \cdot 0,550}{2,4 - 2,0 \cdot 0,835} = \frac{1,1}{2,4 - 1,67} = \frac{1,1}{0,73} \approx 1,507 $.</p><p>$ \alpha = \arctan(1,507) \approx 56,4^\circ $.</p><p>Округляя, получаем $ \alpha \approx 56^\circ $ (ответ $58^\circ$ в задачнике, вероятно, содержит ошибку, возникшую из-за округления промежуточных вычислений).</p><p><strong>Ответ:</strong> $ \alpha \approx 56^\circ $.</p>"
          ]
          #original: array:6 [
            "id" => 1691689
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "edition" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1086}
            "task" => array:2 [
              "refs" => "1319839"
              "type" => "task"
            ]
            "text" => "<p><strong>Дано:</strong></p><p>Начальная длина волны рентгеновского излучения: $ \lambda_1 = 2,0 \, \text{пм} $</p><p>Конечная длина волны рентгеновского излучения: $ \lambda_2 = 2,4 \, \text{пм} $</p><p>Масса покоя электрона: $ m_e = 9,11 \cdot 10^{-31} \, \text{кг} $</p><p>Скорость света в вакууме: $ c = 3 \cdot 10^8 \, \text{м/с} $</p><p>Постоянная Планка: $ h = 6,626 \cdot 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} $</p><p>Элементарный заряд: $ e = 1,602 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл} $</p><p>Перевод в СИ:</p><p>$ \lambda_1 = 2,0 \cdot 10^{-12} \, \text{м} $</p><p>$ \lambda_2 = 2,4 \cdot 10^{-12} \, \text{м} $</p><p>Энергия покоя электрона: $ E_0 = m_e c^2 \approx 8,19 \cdot 10^{-14} \, \text{Дж} \approx 0,511 \, \text{МэВ} $</p><p><strong>Найти:</strong></p><p>$ W_k $ — кинетическую энергию вылетающих электронов (в МэВ).</p><p>$ v $ — скорость вылетающих электронов.</p><p>$ \theta $ — угол рассеяния рентгеновского излучения.</p><p>$ \alpha $ — угол между направлением вылета электронов и направлением падающего излучения.</p><p><strong>Решение:</strong></p><p>Это задача на эффект Комптона, который описывает рассеяние фотонов на свободных (или слабосвязанных) электронах.</p><p><strong>1.</strong> Кинетическая энергия $W_k$ вылетающих электронов</p><p>Согласно закону сохранения энергии, кинетическая энергия, которую приобретает электрон, равна энергии, потерянной фотоном в процессе рассеяния.</p><p>Энергия фотона до рассеяния: $ E_1 = \frac{hc}{\lambda_1} $.</p><p>Энергия фотона после рассеяния: $ E_2 = \frac{hc}{\lambda_2} $.</p><p>Кинетическая энергия электрона: $ W_k = E_1 - E_2 = hc \left( \frac{1}{\lambda_1} - \frac{1}{\lambda_2} \right) = hc \frac{\lambda_2 - \lambda_1}{\lambda_1 \lambda_2} $.</p><p>Подставим числовые значения:</p><p>$ W_k = (6,626 \cdot 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \cdot (3 \cdot 10^8 \, \text{м/с}) \frac{2,4 \cdot 10^{-12} \, \text{м} - 2,0 \cdot 10^{-12} \, \text{м}}{(2,0 \cdot 10^{-12} \, \text{м}) \cdot (2,4 \cdot 10^{-12} \, \text{м})} $</p><p>$ W_k = (1,9878 \cdot 10^{-25} \, \text{Дж} \cdot \text{м}) \frac{0,4 \cdot 10^{-12} \, \text{м}}{4,8 \cdot 10^{-24} \, \text{м}^2} = 1,6565 \cdot 10^{-14} \, \text{Дж} $.</p><p>Выразим энергию в мегаэлектронвольтах (МэВ), зная, что $ 1 \, \text{МэВ} = 1,602 \cdot 10^{-13} \, \text{Дж} $:</p><p>$ W_k = \frac{1,6565 \cdot 10^{-14} \, \text{Дж}}{1,602 \cdot 10^{-13} \, \text{Дж/МэВ}} \approx 0,1034 \, \text{МэВ} $.</p><p>Округляя до двух значащих цифр, получаем $ W_k \approx 0,10 \, \text{МэВ} $.</p><p><strong>Ответ:</strong> $ W_k \approx 0,10 \, \text{МэВ} $.</p><p><strong>2.</strong> Угол рассеяния $\theta$ рентгеновского излучения</p><p>Угол рассеяния фотона определяется формулой Комптона:</p><p>$ \Delta\lambda = \lambda_2 - \lambda_1 = \frac{h}{m_e c}(1 - \cos\theta) = \lambda_C (1 - \cos\theta) $, где $ \lambda_C $ — комптоновская длина волны электрона.</p><p>$ \lambda_C = \frac{h}{m_e c} = \frac{6,626 \cdot 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}}{(9,11 \cdot 10^{-31} \, \text{кг}) \cdot (3 \cdot 10^8 \, \text{м/с})} \approx 2,426 \cdot 10^{-12} \, \text{м} = 2,426 \, \text{пм} $.</p><p>Изменение длины волны: $ \Delta\lambda = 2,4 \, \text{пм} - 2,0 \, \text{пм} = 0,4 \, \text{пм} $.</p><p>Выразим $ \cos\theta $: $ \cos\theta = 1 - \frac{\Delta\lambda}{\lambda_C} $.</p><p>$ \cos\theta = 1 - \frac{0,4 \, \text{пм}}{2,426 \, \text{пм}} \approx 1 - 0,1649 = 0,8351 $.</p><p>$ \theta = \arccos(0,8351) \approx 33,37^\circ $.</p><p>Округляя, получаем $ \theta \approx 33^\circ $.</p><p><strong>Ответ:</strong> $ \theta \approx 33^\circ $.</p><p><strong>3.</strong> Скорость $v$ вылетающих электронов</p><p>Скорость электрона можно найти из релятивистской формулы для полной энергии. Полная энергия электрона $ W $ равна сумме его энергии покоя $ E_0 = m_e c^2 $ и кинетической энергии $ W_k $.</p><p>$ W = W_k + m_e c^2 = 0,1034 \, \text{МэВ} + 0,511 \, \text{МэВ} = 0,6144 \, \text{МэВ} $.</p><p>Также полная энергия связана со скоростью соотношением: $ W = \frac{m_e c^2}{\sqrt{1 - v^2/c^2}} $.</p><p>Выразим отсюда скорость $ v $:</p><p>$ \sqrt{1 - v^2/c^2} = \frac{m_e c^2}{W} \implies 1 - \frac{v^2}{c^2} = \left(\frac{m_e c^2}{W}\right)^2 \implies v = c \sqrt{1 - \left(\frac{m_e c^2}{W}\right)^2} $.</p><p>$ v = c \sqrt{1 - \left(\frac{0,511 \, \text{МэВ}}{0,6144 \, \text{МэВ}}\right)^2} \approx c \sqrt{1 - (0,8317)^2} \approx c \sqrt{1 - 0,6917} = c \sqrt{0,3083} \approx 0,555 c $.</p><p>$ v \approx 0,555 \cdot (3 \cdot 10^8 \, \text{м/с}) \approx 1,665 \cdot 10^8 \, \text{м/с} $.</p><p>Округляя, получаем $ v \approx 1,6 \cdot 10^8 \, \text{м/с} $.</p><p><strong>Ответ:</strong> $ v \approx 1,6 \cdot 10^8 \, \text{м/с} $.</p><p><strong>4.</strong> Угол $\alpha$ между направлением вылета электронов и направлением падающего излучения</p><p>Угол вылета электрона $ \alpha $ можно найти из закона сохранения импульса. Рассматривая компоненты импульса вдоль и перпендикулярно направлению падающего фотона, получаем систему уравнений:</p><p>1) $ \frac{h}{\lambda_1} = \frac{h}{\lambda_2}\cos\theta + p_e \cos\alpha $ (сохранение импульса по оси X)</p><p>2) $ 0 = \frac{h}{\lambda_2}\sin\theta - p_e \sin\alpha $ (сохранение импульса по оси Y)</p><p>где $ p_e $ — импульс электрона.</p><p>Из этих уравнений можно вывести формулу для $ \tan\alpha $:</p><p>$ \tan\alpha = \frac{\lambda_1 \sin\theta}{\lambda_2 - \lambda_1 \cos\theta} $.</p><p>Подставим значения, используя более точное значение $ \theta = 33,37^\circ $:</p><p>$ \tan\alpha = \frac{2,0 \, \text{пм} \cdot \sin(33,37^\circ)}{2,4 \, \text{пм} - 2,0 \, \text{пм} \cdot \cos(33,37^\circ)} = \frac{2,0 \cdot 0,550}{2,4 - 2,0 \cdot 0,835} = \frac{1,1}{2,4 - 1,67} = \frac{1,1}{0,73} \approx 1,507 $.</p><p>$ \alpha = \arctan(1,507) \approx 56,4^\circ $.</p><p>Округляя, получаем $ \alpha \approx 56^\circ $ (ответ $58^\circ$ в задачнике, вероятно, содержит ошибку, возникшую из-за округления промежуточных вычислений).</p><p><strong>Ответ:</strong> $ \alpha \approx 56^\circ $.</p>"
          ]
          #changes: []
          #casts: []
          #classCastCache: []
          #attributeCastCache: []
          #dateFormat: null
          #appends: []
          #dispatchesEvents: []
          #observables: []
          #relations: []
          #touches: []
          +timestamps: true
          +usesUniqueIds: false
          #hidden: []
          #visible: []
          #fillable: []
          #guarded: array:1 [
            0 => "*"
          ]
        }
      ]
      #escapeWhenCastingToString: false
    }
    "next" => array:2 [
      "refs" => "1319840"
      "type" => "task"
    ]
    "previous" => array:2 [
      "refs" => "1319838"
      "type" => "task"
    ]
    "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1105
      #items: array:1 [
        0 => App\Models\Book {#1048}
      ]
      #escapeWhenCastingToString: false
    }
    "page" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1042
      #items: array:1 [
        0 => App\Models\BookPage {#1107
          #connection: "mysql"
          #table: "book_pages"
          #primaryKey: "id"
          #keyType: "int"
          +incrementing: true
          #with: []
          #withCount: []
          +preventsLazyLoading: false
          #perPage: 15
          +exists: true
          +wasRecentlyCreated: false
          #escapeWhenCastingToString: false
          #attributes: array:21 [
            "id" => 1341235
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "field_page_start" => "274"
            "field_url" => "/10-klass/fizika/gelfgat-zadachnik/page-274"
            "field_display_title" => "274"
            "field_folder" => "1"
            "field_image_name" => "274"
            "field_branch_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1088
              #items: []
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "field_weight" => "0"
            "field_book_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1087
              #items: array:1 [
                0 => App\Models\Book {#1048}
              ]
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "field_metatags_title" => null
            "field_metatags_description" => null
            "field_h1" => null
            "field_description_top" => null
            "field_description_bottom" => null
            "edition_groups" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1083
              #items: []
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "content" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1116
              #items: array:1 [
                0 => App\Models\Element {#1109
                  #connection: "mysql"
                  #table: "elements"
                  #primaryKey: "id"
                  #keyType: "int"
                  +incrementing: true
                  #with: []
                  #withCount: []
                  +preventsLazyLoading: false
                  #perPage: 15
                  +exists: true
                  +wasRecentlyCreated: false
                  #escapeWhenCastingToString: false
                  #attributes: array:6 [
                    "id" => 1519780
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "edition" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1118
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Edition {#1101}
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "book_page" => array:2 [
                      "refs" => "1341235"
                      "type" => "book_page"
                    ]
                    "img" => array:1 [
                      0 => array:5 [
                        "name" => "274-1.jpg"
                        "alt" => null
                        "width" => "1592"
                        "height" => 2431
                        "path" => "/media/fizika_10/gelfgat-z/0-1/274-1.webp?ts=1756642419"
                      ]
                    ]
                  ]
                  #original: array:6 [
                    "id" => 1519780
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "edition" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1118}
                    "book_page" => array:2 [
                      "refs" => "1341235"
                      "type" => "book_page"
                    ]
                    "img" => array:1 [
                      0 => array:5 [
                        "name" => "274-1.jpg"
                        "alt" => null
                        "width" => "1592"
                        "height" => 2431
                        "path" => "/media/fizika_10/gelfgat-z/0-1/274-1.webp?ts=1756642419"
                      ]
                    ]
                  ]
                  #changes: []
                  #casts: []
                  #classCastCache: []
                  #attributeCastCache: []
                  #dateFormat: null
                  #appends: []
                  #dispatchesEvents: []
                  #observables: []
                  #relations: []
                  #touches: []
                  +timestamps: true
                  +usesUniqueIds: false
                  #hidden: []
                  #visible: []
                  #fillable: []
                  #guarded: array:1 [
                    0 => "*"
                  ]
                }
              ]
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
            "next" => array:2 [
              "refs" => "1341236"
              "type" => "book_page"
            ]
            "previous" => array:2 [
              "refs" => "1341234"
              "type" => "book_page"
            ]
            "tasks" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1203
              #items: array:2 [
                0 => App\Models\Task {#1211
                  #connection: "mysql"
                  #table: "tasks"
                  #primaryKey: "id"
                  #keyType: "int"
                  +incrementing: true
                  #with: []
                  #withCount: []
                  +preventsLazyLoading: false
                  #perPage: 15
                  +exists: true
                  +wasRecentlyCreated: false
                  #escapeWhenCastingToString: false
                  #attributes: array:24 [
                    "id" => 1319838
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "field_page_start" => "273"
                    "field_page_end" => "274"
                    "field_url" => "/10-klass/fizika/gelfgat-zadachnik/olimp-153"
                    "field_display_title" => "153"
                    "field_outside_task" => "0"
                    "field_task_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1212
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Term {#1036}
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_metatags_title" => null
                    "field_metatags_description" => null
                    "field_h1" => null
                    "field_description_top" => null
                    "field_description_bottom" => null
                    "field_match" => null
                    "breadcrumbs" => []
                    "edition_groups" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1213
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "top_parent_branch" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1214
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Branch {#1120}
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "parent_branches" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1215
                      #items: array:3 [
                        0 => App\Models\Branch {#1120}
                        1 => App\Models\Branch {#1124}
                        2 => App\Models\Branch {#1128}
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "content" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1217
                      #items: array:2 [
                        0 => App\Models\Element {#1226
                          #connection: "mysql"
                          #table: "elements"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: true
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:7 [
                            "id" => 1494131
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "edition" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1227
                              #items: array:1 [
                                0 => App\Models\Edition {#1101}
                              ]
                              #escapeWhenCastingToString: false
                            }
                            "task" => array:2 [
                              "refs" => "1319838"
                              "type" => "task"
                            ]
                            "text" => "<p><strong>О53.</strong> <em>Эффект Комптона.</em> При взаимодействии с веществом рентгеновское излучение с длиной волны $\lambda$ рассеивается. При этом длина волны излучения, отклонившегося от первоначального направления распространения на угол $\theta$, увеличивается на $\Delta\lambda$. Выразите величину $\Delta\lambda$ через угол $\theta$, рассматривая рассеяние как результат столкновений рентгеновских фотонов с неподвижными свободными электронами. Учтите, что вследствие таких столкновений электроны приобретают скорости, сравнимые со скоростью света.</p><p>☑ $\Delta\lambda = \frac{2h}{mc}\sin^2\frac{\theta}{2}$, где $\text{m}$ — масса покоя электрона.</p><p><strong><em>Решение.</em></strong> Воспользуемся законами сохранения энергии и импульса: $mc^2 + W_0 = W + W_e$, $\vec{p_0} = \vec{p} + \vec{p_e}$. Здесь $\vec{p_0}$ и $\vec{p}$ — начальный и конечный импульсы фотона, $\vec{p_e}$ — импульс, переданный электрону; $W_0 = \frac{hc}{\lambda}$ и $W = \frac{hc}{\lambda + \Delta\lambda}$ — энергия фотона до и после рассеяния; $W_e = c\sqrt{m^2c^2 + p_e^2}$ — конечная энергия электрона, $mc^2$ — его энергия покоя.</p><p>Применяя теорему косинусов (см. рисунок), получаем $p_e^2 = p_0^2 + p^2 - 2p_0p\cos\theta$. Подставляя это выражение в формулу закона сохранения энергии и учитывая, что $p_0 = \frac{h}{\lambda}$,</p><p>$p = \frac{h}{\lambda+\Delta\lambda}$, находим $\Delta\lambda = \frac{h}{mc}(1 - \cos\theta) = \frac{2h}{mc}\sin^2\frac{\theta}{2}$. Заметим, что значение $\Delta\lambda$ не зависит от длины волны падающего рентгеновского излучения.</p>"
                            "img" => array:2 [
                              0 => array:5 [
                                "name" => "153-1.jpg"
                                "alt" => null
                                "width" => "1426"
                                "height" => 1472
                                "path" => "/media/fizika_10/gelfgat-z/0-olimp/153-1.webp?ts=1756251295"
                              ]
                              1 => array:5 [
                                "name" => "153-2.jpg"
                                "alt" => null
                                "width" => "1335"
                                "height" => 327
                                "path" => "/media/fizika_10/gelfgat-z/0-olimp/153-2.webp?ts=1756251295"
                              ]
                            ]
                          ]
                          #original: array:7 [
                            "id" => 1494131
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "edition" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1227}
                            "task" => array:2 [
                              "refs" => "1319838"
                              "type" => "task"
                            ]
                            "text" => "<p><strong>О53.</strong> <em>Эффект Комптона.</em> При взаимодействии с веществом рентгеновское излучение с длиной волны $\lambda$ рассеивается. При этом длина волны излучения, отклонившегося от первоначального направления распространения на угол $\theta$, увеличивается на $\Delta\lambda$. Выразите величину $\Delta\lambda$ через угол $\theta$, рассматривая рассеяние как результат столкновений рентгеновских фотонов с неподвижными свободными электронами. Учтите, что вследствие таких столкновений электроны приобретают скорости, сравнимые со скоростью света.</p><p>☑ $\Delta\lambda = \frac{2h}{mc}\sin^2\frac{\theta}{2}$, где $\text{m}$ — масса покоя электрона.</p><p><strong><em>Решение.</em></strong> Воспользуемся законами сохранения энергии и импульса: $mc^2 + W_0 = W + W_e$, $\vec{p_0} = \vec{p} + \vec{p_e}$. Здесь $\vec{p_0}$ и $\vec{p}$ — начальный и конечный импульсы фотона, $\vec{p_e}$ — импульс, переданный электрону; $W_0 = \frac{hc}{\lambda}$ и $W = \frac{hc}{\lambda + \Delta\lambda}$ — энергия фотона до и после рассеяния; $W_e = c\sqrt{m^2c^2 + p_e^2}$ — конечная энергия электрона, $mc^2$ — его энергия покоя.</p><p>Применяя теорему косинусов (см. рисунок), получаем $p_e^2 = p_0^2 + p^2 - 2p_0p\cos\theta$. Подставляя это выражение в формулу закона сохранения энергии и учитывая, что $p_0 = \frac{h}{\lambda}$,</p><p>$p = \frac{h}{\lambda+\Delta\lambda}$, находим $\Delta\lambda = \frac{h}{mc}(1 - \cos\theta) = \frac{2h}{mc}\sin^2\frac{\theta}{2}$. Заметим, что значение $\Delta\lambda$ не зависит от длины волны падающего рентгеновского излучения.</p>"
                            "img" => array:2 [
                              0 => array:5 [
                                "name" => "153-1.jpg"
                                "alt" => null
                                "width" => "1426"
                                "height" => 1472
                                "path" => "/media/fizika_10/gelfgat-z/0-olimp/153-1.webp?ts=1756251295"
                              ]
                              1 => array:5 [
                                "name" => "153-2.jpg"
                                "alt" => null
                                "width" => "1335"
                                "height" => 327
                                "path" => "/media/fizika_10/gelfgat-z/0-olimp/153-2.webp?ts=1756251295"
                              ]
                            ]
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                        1 => App\Models\Element {#1228
                          #connection: "mysql"
                          #table: "elements"
                          #primaryKey: "id"
                          #keyType: "int"
                          +incrementing: true
                          #with: []
                          #withCount: []
                          +preventsLazyLoading: false
                          #perPage: 15
                          +exists: true
                          +wasRecentlyCreated: false
                          #escapeWhenCastingToString: false
                          #attributes: array:6 [
                            "id" => 1691688
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "edition" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1229
                              #items: array:1 [
                                0 => App\Models\Edition {#1095}
                              ]
                              #escapeWhenCastingToString: false
                            }
                            "task" => array:2 [
                              "refs" => "1319838"
                              "type" => "task"
                            ]
                            "text" => "<p><strong>Дано:</strong></p><p>Рассматривается столкновение рентгеновского фотона с неподвижным свободным электроном (эффект Комптона).<br>Начальная длина волны фотона: $\lambda$.<br>Масса покоя электрона: $m$.<br>Скорость света в вакууме: $c$.<br>Постоянная Планка: $h$.<br>Угол, на который отклоняется фотон после рассеяния: $\theta$.</p><p><strong>Найти:</strong></p><p>Изменение длины волны фотона $\Delta\lambda$.</p><p><strong>Решение:</strong></p><p>Данный процесс представляет собой упругое столкновение фотона и электрона. Для такой системы должны выполняться законы сохранения энергии и импульса. Поскольку электрон после столкновения может приобрести скорость, сравнимую со скоростью света, необходимо использовать релятивистские формулы для его энергии и импульса.</p><p>Параметры системы до столкновения:<br>Энергия фотона: $E_0 = \frac{hc}{\lambda}$<br>Импульс фотона: $p_0 = \frac{h}{\lambda}$<br>Энергия покоящегося электрона: $E_{e,0} = mc^2$<br>Импульс электрона: $p_{e,0} = 0$</p><p>Параметры системы после столкновения:<br>Энергия рассеянного фотона: $E' = \frac{hc}{\lambda'}$, где $\lambda'$ – длина волны после рассеяния.<br>Импульс рассеянного фотона: $p' = \frac{h}{\lambda'}$<br>Полная релятивистская энергия электрона отдачи: $E_e = \sqrt{(p_e c)^2 + (mc^2)^2}$<br>Импульс электрона отдачи: $p_e$</p><p><strong>1.</strong> <strong>Закон сохранения энергии:</strong><br>Суммарная энергия до столкновения равна суммарной энергии после столкновения.<br>$E_0 + E_{e,0} = E' + E_e$<br>$\frac{hc}{\lambda} + mc^2 = \frac{hc}{\lambda'} + \sqrt{(p_e c)^2 + (mc^2)^2}$<br>Выразим член, содержащий импульс электрона, и возведем обе части уравнения в квадрат, чтобы избавиться от корня:<br>$\sqrt{(p_e c)^2 + (mc^2)^2} = hc(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'}) + mc^2$<br>$(p_e c)^2 + (mc^2)^2 = \left( hc(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'}) + mc^2 \right)^2$<br>$(p_e c)^2 + (mc^2)^2 = (hc)^2(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'})^2 + 2hc(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'})mc^2 + (mc^2)^2$<br>Сократим $(mc^2)^2$ и разделим все уравнение на $c^2$:<br>$p_e^2 = h^2(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'})^2 + 2hmc(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'})$ (1)</p><p><strong>2.</strong> <strong>Закон сохранения импульса:</strong><br>Суммарный вектор импульса до столкновения равен суммарному вектору импульса после столкновения.<br>$\vec{p_0} = \vec{p'} + \vec{p_e}$<br>Отсюда выразим вектор импульса электрона: $\vec{p_e} = \vec{p_0} - \vec{p'}$.<br>Найдем квадрат модуля импульса электрона, используя теорему косинусов (или скалярно умножив вектор на себя):<br>$p_e^2 = (\vec{p_0} - \vec{p'}) \cdot (\vec{p_0} - \vec{p'}) = p_0^2 + p'^2 - 2 \vec{p_0} \cdot \vec{p'} = p_0^2 + p'^2 - 2p_0 p' \cos\theta$<br>Подставим значения модулей импульсов фотона $p_0 = h/\lambda$ и $p' = h/\lambda'$:<br>$p_e^2 = (\frac{h}{\lambda})^2 + (\frac{h}{\lambda'})^2 - 2\frac{h^2}{\lambda\lambda'}\cos\theta$ (2)</p><p><strong>3.</strong> <strong>Нахождение $\Delta\lambda$:</strong><br>Теперь приравняем правые части уравнений (1) и (2), так как обе они равны $p_e^2$.<br>$h^2(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'})^2 + 2hmc(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'}) = (\frac{h}{\lambda})^2 + (\frac{h}{\lambda'})^2 - 2\frac{h^2}{\lambda\lambda'}\cos\theta$<br>Раскроем квадрат разности в левой части:<br>$h^2(\frac{1}{\lambda^2} - \frac{2}{\lambda\lambda'} + \frac{1}{\lambda'^2}) + 2hmc(\frac{\lambda' - \lambda}{\lambda\lambda'}) = \frac{h^2}{\lambda^2} + \frac{h^2}{\lambda'^2} - 2\frac{h^2}{\lambda\lambda'}\cos\theta$<br>Сократим одинаковые слагаемые $\frac{h^2}{\lambda^2}$ и $\frac{h^2}{\lambda'^2}$ с обеих сторон:<br>$-\frac{2h^2}{\lambda\lambda'} + 2hmc\frac{\lambda' - \lambda}{\lambda\lambda'} = -2\frac{h^2}{\lambda\lambda'}\cos\theta$<br>Разделим обе части на $2h$ и умножим на $\lambda\lambda'$:<br>$-h + mc(\lambda' - \lambda) = -h\cos\theta$<br>Перегруппируем слагаемые, чтобы выразить $(\lambda' - \lambda)$:<br>$mc(\lambda' - \lambda) = h - h\cos\theta = h(1 - \cos\theta)$<br>По определению, $\Delta\lambda = \lambda' - \lambda$.<br>$\Delta\lambda = \frac{h}{mc}(1 - \cos\theta)$</p><p>Для приведения формулы к стандартному виду воспользуемся тригонометрической формулой половинного угла: $1 - \cos\theta = 2\sin^2(\frac{\theta}{2})$.<br>Подставив это выражение, получаем окончательную формулу для комптоновского сдвига:<br>$\Delta\lambda = \frac{2h}{mc}\sin^2\frac{\theta}{2}$</p><p><strong>Ответ:</strong> $\Delta\lambda = \frac{2h}{mc}\sin^2\frac{\theta}{2}$</p>"
                          ]
                          #original: array:6 [
                            "id" => 1691688
                            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                            "updated_at" => null
                            "edition" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1229}
                            "task" => array:2 [
                              "refs" => "1319838"
                              "type" => "task"
                            ]
                            "text" => "<p><strong>Дано:</strong></p><p>Рассматривается столкновение рентгеновского фотона с неподвижным свободным электроном (эффект Комптона).<br>Начальная длина волны фотона: $\lambda$.<br>Масса покоя электрона: $m$.<br>Скорость света в вакууме: $c$.<br>Постоянная Планка: $h$.<br>Угол, на который отклоняется фотон после рассеяния: $\theta$.</p><p><strong>Найти:</strong></p><p>Изменение длины волны фотона $\Delta\lambda$.</p><p><strong>Решение:</strong></p><p>Данный процесс представляет собой упругое столкновение фотона и электрона. Для такой системы должны выполняться законы сохранения энергии и импульса. Поскольку электрон после столкновения может приобрести скорость, сравнимую со скоростью света, необходимо использовать релятивистские формулы для его энергии и импульса.</p><p>Параметры системы до столкновения:<br>Энергия фотона: $E_0 = \frac{hc}{\lambda}$<br>Импульс фотона: $p_0 = \frac{h}{\lambda}$<br>Энергия покоящегося электрона: $E_{e,0} = mc^2$<br>Импульс электрона: $p_{e,0} = 0$</p><p>Параметры системы после столкновения:<br>Энергия рассеянного фотона: $E' = \frac{hc}{\lambda'}$, где $\lambda'$ – длина волны после рассеяния.<br>Импульс рассеянного фотона: $p' = \frac{h}{\lambda'}$<br>Полная релятивистская энергия электрона отдачи: $E_e = \sqrt{(p_e c)^2 + (mc^2)^2}$<br>Импульс электрона отдачи: $p_e$</p><p><strong>1.</strong> <strong>Закон сохранения энергии:</strong><br>Суммарная энергия до столкновения равна суммарной энергии после столкновения.<br>$E_0 + E_{e,0} = E' + E_e$<br>$\frac{hc}{\lambda} + mc^2 = \frac{hc}{\lambda'} + \sqrt{(p_e c)^2 + (mc^2)^2}$<br>Выразим член, содержащий импульс электрона, и возведем обе части уравнения в квадрат, чтобы избавиться от корня:<br>$\sqrt{(p_e c)^2 + (mc^2)^2} = hc(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'}) + mc^2$<br>$(p_e c)^2 + (mc^2)^2 = \left( hc(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'}) + mc^2 \right)^2$<br>$(p_e c)^2 + (mc^2)^2 = (hc)^2(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'})^2 + 2hc(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'})mc^2 + (mc^2)^2$<br>Сократим $(mc^2)^2$ и разделим все уравнение на $c^2$:<br>$p_e^2 = h^2(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'})^2 + 2hmc(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'})$ (1)</p><p><strong>2.</strong> <strong>Закон сохранения импульса:</strong><br>Суммарный вектор импульса до столкновения равен суммарному вектору импульса после столкновения.<br>$\vec{p_0} = \vec{p'} + \vec{p_e}$<br>Отсюда выразим вектор импульса электрона: $\vec{p_e} = \vec{p_0} - \vec{p'}$.<br>Найдем квадрат модуля импульса электрона, используя теорему косинусов (или скалярно умножив вектор на себя):<br>$p_e^2 = (\vec{p_0} - \vec{p'}) \cdot (\vec{p_0} - \vec{p'}) = p_0^2 + p'^2 - 2 \vec{p_0} \cdot \vec{p'} = p_0^2 + p'^2 - 2p_0 p' \cos\theta$<br>Подставим значения модулей импульсов фотона $p_0 = h/\lambda$ и $p' = h/\lambda'$:<br>$p_e^2 = (\frac{h}{\lambda})^2 + (\frac{h}{\lambda'})^2 - 2\frac{h^2}{\lambda\lambda'}\cos\theta$ (2)</p><p><strong>3.</strong> <strong>Нахождение $\Delta\lambda$:</strong><br>Теперь приравняем правые части уравнений (1) и (2), так как обе они равны $p_e^2$.<br>$h^2(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'})^2 + 2hmc(\frac{1}{\lambda} - \frac{1}{\lambda'}) = (\frac{h}{\lambda})^2 + (\frac{h}{\lambda'})^2 - 2\frac{h^2}{\lambda\lambda'}\cos\theta$<br>Раскроем квадрат разности в левой части:<br>$h^2(\frac{1}{\lambda^2} - \frac{2}{\lambda\lambda'} + \frac{1}{\lambda'^2}) + 2hmc(\frac{\lambda' - \lambda}{\lambda\lambda'}) = \frac{h^2}{\lambda^2} + \frac{h^2}{\lambda'^2} - 2\frac{h^2}{\lambda\lambda'}\cos\theta$<br>Сократим одинаковые слагаемые $\frac{h^2}{\lambda^2}$ и $\frac{h^2}{\lambda'^2}$ с обеих сторон:<br>$-\frac{2h^2}{\lambda\lambda'} + 2hmc\frac{\lambda' - \lambda}{\lambda\lambda'} = -2\frac{h^2}{\lambda\lambda'}\cos\theta$<br>Разделим обе части на $2h$ и умножим на $\lambda\lambda'$:<br>$-h + mc(\lambda' - \lambda) = -h\cos\theta$<br>Перегруппируем слагаемые, чтобы выразить $(\lambda' - \lambda)$:<br>$mc(\lambda' - \lambda) = h - h\cos\theta = h(1 - \cos\theta)$<br>По определению, $\Delta\lambda = \lambda' - \lambda$.<br>$\Delta\lambda = \frac{h}{mc}(1 - \cos\theta)$</p><p>Для приведения формулы к стандартному виду воспользуемся тригонометрической формулой половинного угла: $1 - \cos\theta = 2\sin^2(\frac{\theta}{2})$.<br>Подставив это выражение, получаем окончательную формулу для комптоновского сдвига:<br>$\Delta\lambda = \frac{2h}{mc}\sin^2\frac{\theta}{2}$</p><p><strong>Ответ:</strong> $\Delta\lambda = \frac{2h}{mc}\sin^2\frac{\theta}{2}$</p>"
                          ]
                          #changes: []
                          #casts: []
                          #classCastCache: []
                          #attributeCastCache: []
                          #dateFormat: null
                          #appends: []
                          #dispatchesEvents: []
                          #observables: []
                          #relations: []
                          #touches: []
                          +timestamps: true
                          +usesUniqueIds: false
                          #hidden: []
                          #visible: []
                          #fillable: []
                          #guarded: array:1 [
                            0 => "*"
                          ]
                        }
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "next" => array:2 [
                      "refs" => "1319839"
                      "type" => "task"
                    ]
                    "previous" => array:2 [
                      "refs" => "1319837"
                      "type" => "task"
                    ]
                    "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1223
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Book {#1048}
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "page" => array:2 [
                      "refs" => "1341234"
                      "type" => "book_page"
                    ]
                  ]
                  #original: array:24 [
                    "id" => 1319838
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "field_page_start" => "273"
                    "field_page_end" => "274"
                    "field_url" => "/10-klass/fizika/gelfgat-zadachnik/olimp-153"
                    "field_display_title" => "153"
                    "field_outside_task" => "0"
                    "field_task_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1212}
                    "field_metatags_title" => null
                    "field_metatags_description" => null
                    "field_h1" => null
                    "field_description_top" => null
                    "field_description_bottom" => null
                    "field_match" => null
                    "breadcrumbs" => []
                    "edition_groups" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1213}
                    "top_parent_branch" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1214}
                    "parent_branches" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1215}
                    "content" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1217}
                    "next" => array:2 [
                      "refs" => "1319839"
                      "type" => "task"
                    ]
                    "previous" => array:2 [
                      "refs" => "1319837"
                      "type" => "task"
                    ]
                    "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1223}
                    "page" => array:2 [
                      "refs" => "1341234"
                      "type" => "book_page"
                    ]
                  ]
                  #changes: []
                  #casts: []
                  #classCastCache: []
                  #attributeCastCache: []
                  #dateFormat: null
                  #appends: []
                  #dispatchesEvents: []
                  #observables: []
                  #relations: []
                  #touches: []
                  +timestamps: true
                  +usesUniqueIds: false
                  #hidden: []
                  #visible: []
                  #fillable: []
                  #guarded: array:1 [
                    0 => "*"
                  ]
                }
                1 => App\Models\Task {#1218
                  #connection: "mysql"
                  #table: "tasks"
                  #primaryKey: "id"
                  #keyType: "int"
                  +incrementing: true
                  #with: []
                  #withCount: []
                  +preventsLazyLoading: false
                  #perPage: 15
                  +exists: true
                  +wasRecentlyCreated: false
                  #escapeWhenCastingToString: false
                  #attributes: array:24 [
                    "id" => 1319839
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "field_page_start" => "274"
                    "field_page_end" => null
                    "field_url" => "/10-klass/fizika/gelfgat-zadachnik/olimp-154"
                    "field_display_title" => "154"
                    "field_outside_task" => null
                    "field_task_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1216
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Term {#1036}
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "field_metatags_title" => null
                    "field_metatags_description" => null
                    "field_h1" => null
                    "field_description_top" => null
                    "field_description_bottom" => null
                    "field_match" => null
                    "breadcrumbs" => []
                    "edition_groups" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1225
                      #items: []
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "top_parent_branch" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1221
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Branch {#1120}
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "parent_branches" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1219
                      #items: array:3 [
                        0 => App\Models\Branch {#1120}
                        1 => App\Models\Branch {#1124}
                        2 => App\Models\Branch {#1128}
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "content" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1222
                      #items: array:2 [
                        0 => App\Models\Element {#1102}
                        1 => App\Models\Element {#1094}
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "next" => array:2 [
                      "refs" => "1319840"
                      "type" => "task"
                    ]
                    "previous" => array:2 [
                      "refs" => "1319838"
                      "type" => "task"
                    ]
                    "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1220
                      #items: array:1 [
                        0 => App\Models\Book {#1048}
                      ]
                      #escapeWhenCastingToString: false
                    }
                    "page" => array:2 [
                      "refs" => "1341235"
                      "type" => "book_page"
                    ]
                  ]
                  #original: array:24 [
                    "id" => 1319839
                    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
                    "updated_at" => null
                    "field_page_start" => "274"
                    "field_page_end" => null
                    "field_url" => "/10-klass/fizika/gelfgat-zadachnik/olimp-154"
                    "field_display_title" => "154"
                    "field_outside_task" => null
                    "field_task_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1216}
                    "field_metatags_title" => null
                    "field_metatags_description" => null
                    "field_h1" => null
                    "field_description_top" => null
                    "field_description_bottom" => null
                    "field_match" => null
                    "breadcrumbs" => []
                    "edition_groups" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1225}
                    "top_parent_branch" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1221}
                    "parent_branches" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1219}
                    "content" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1222}
                    "next" => array:2 [
                      "refs" => "1319840"
                      "type" => "task"
                    ]
                    "previous" => array:2 [
                      "refs" => "1319838"
                      "type" => "task"
                    ]
                    "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1220}
                    "page" => array:2 [
                      "refs" => "1341235"
                      "type" => "book_page"
                    ]
                  ]
                  #changes: []
                  #casts: []
                  #classCastCache: []
                  #attributeCastCache: []
                  #dateFormat: null
                  #appends: []
                  #dispatchesEvents: []
                  #observables: []
                  #relations: []
                  #touches: []
                  +timestamps: true
                  +usesUniqueIds: false
                  #hidden: []
                  #visible: []
                  #fillable: []
                  #guarded: array:1 [
                    0 => "*"
                  ]
                }
              ]
              #escapeWhenCastingToString: false
            }
          ]
          #original: array:21 [
            "id" => 1341235
            "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
            "updated_at" => null
            "field_page_start" => "274"
            "field_url" => "/10-klass/fizika/gelfgat-zadachnik/page-274"
            "field_display_title" => "274"
            "field_folder" => "1"
            "field_image_name" => "274"
            "field_branch_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1088}
            "field_weight" => "0"
            "field_book_parent" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1087}
            "field_metatags_title" => null
            "field_metatags_description" => null
            "field_h1" => null
            "field_description_top" => null
            "field_description_bottom" => null
            "edition_groups" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1083}
            "content" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1116}
            "next" => array:2 [
              "refs" => "1341236"
              "type" => "book_page"
            ]
            "previous" => array:2 [
              "refs" => "1341234"
              "type" => "book_page"
            ]
            "tasks" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1203}
          ]
          #changes: []
          #casts: []
          #classCastCache: []
          #attributeCastCache: []
          #dateFormat: null
          #appends: []
          #dispatchesEvents: []
          #observables: []
          #relations: []
          #touches: []
          +timestamps: true
          +usesUniqueIds: false
          #hidden: []
          #visible: []
          #fillable: []
          #guarded: array:1 [
            0 => "*"
          ]
        }
      ]
      #escapeWhenCastingToString: false
    }
  ]
  #original: array:24 [
    "id" => 1319839
    "created_at" => "2026-04-10 13:58:26"
    "updated_at" => null
    "field_page_start" => "274"
    "field_page_end" => null
    "field_url" => "/10-klass/fizika/gelfgat-zadachnik/olimp-154"
    "field_display_title" => "154"
    "field_outside_task" => null
    "field_task_type" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1037}
    "field_metatags_title" => null
    "field_metatags_description" => null
    "field_h1" => null
    "field_description_top" => null
    "field_description_bottom" => null
    "field_match" => null
    "breadcrumbs" => []
    "edition_groups" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1035}
    "top_parent_branch" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1046}
    "parent_branches" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1110}
    "content" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1038}
    "next" => array:2 [
      "refs" => "1319840"
      "type" => "task"
    ]
    "previous" => array:2 [
      "refs" => "1319838"
      "type" => "task"
    ]
    "book" => Illuminate\Database\Eloquent\Collection {#1105}
    "page" => array:2 [
      "refs" => "1341235"
      "type" => "book_page"
    ]
  ]
  #changes: []
  #casts: []
  #classCastCache: []
  #attributeCastCache: []
  #dateFormat: null
  #appends: []
  #dispatchesEvents: []
  #observables: []
  #relations: []
  #touches: []
  +timestamps: true
  +usesUniqueIds: false
  #hidden: []
  #visible: []
  #fillable: []
  #guarded: array:1 [
    0 => "*"
  ]
}
№154 (с. 274)
Условие. №154 (с. 274)
скриншот условия
Физика, 10-11 класс Задачник, авторы: Гельфгат Илья Маркович, Генденштейн Лев Элевич, Кирик Леонид Анатольевич, издательство Илекса, Москва, 2008, красного цвета, страница 274, номер 154, Условие

O54. Длина волны рентгеновского излучения после комптоновского рассеяния (см. задачу О53) увеличилась с $\lambda_1 = 2,0$ пм до $\lambda_2 = 2,4$ пм. Какова кинетическая энергия $W_k$ вылетающих электронов (выразите ее в МэВ) и их скорость $\text{v}$? Найдите также угол рассеяния $\theta$ рентгеновского излучения и угол $\alpha$ между направлением вылета электронов и направлением падающего излучения.

☑ $W_k = 0,10$ МэВ, $v = 1,6 \cdot 10^8$ м/с, $\theta = 33^\circ$, $\alpha = 58^\circ$.

Решение. Из полученного в задаче O53 результата следует: $\theta = \arccos \left(1 - \frac{mc(\lambda_2 - \lambda_1)}{h}\right) = 33^\circ$. Кинетическая энергия электрона равна энергии, потерянной фотоном: $W_k = \frac{hc}{\lambda_1} - \frac{hc}{\lambda_2} = 1,66 \cdot 10^{4}$ (Дж) $= 0,10$ (МэВ).

Полная энергия электрона $W = W_k + mc^2 = 0,61$ МэВ. Из соотношения $W = \frac{mc^2}{\sqrt{1 - v^2/c^2}}$ находим $v = c\sqrt{1 - \left(\frac{mc^2}{W}\right)^2} = 0,55c = 1,6 \cdot 10^8$ (м/с).

Применяя теорему синусов к треугольнику импульсов (см. рисунок), получаем $\sin \alpha = \frac{p \sin \theta}{p_e} = \frac{hc^2 \sin \theta}{\lambda_2 vW} = 0,85$ и $\alpha = 58^\circ$.

Решение. №154 (с. 274)

Дано:

Начальная длина волны рентгеновского излучения: $ \lambda_1 = 2,0 \, \text{пм} $

Конечная длина волны рентгеновского излучения: $ \lambda_2 = 2,4 \, \text{пм} $

Масса покоя электрона: $ m_e = 9,11 \cdot 10^{-31} \, \text{кг} $

Скорость света в вакууме: $ c = 3 \cdot 10^8 \, \text{м/с} $

Постоянная Планка: $ h = 6,626 \cdot 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с} $

Элементарный заряд: $ e = 1,602 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл} $

Перевод в СИ:

$ \lambda_1 = 2,0 \cdot 10^{-12} \, \text{м} $

$ \lambda_2 = 2,4 \cdot 10^{-12} \, \text{м} $

Энергия покоя электрона: $ E_0 = m_e c^2 \approx 8,19 \cdot 10^{-14} \, \text{Дж} \approx 0,511 \, \text{МэВ} $

Найти:

$ W_k $ — кинетическую энергию вылетающих электронов (в МэВ).

$ v $ — скорость вылетающих электронов.

$ \theta $ — угол рассеяния рентгеновского излучения.

$ \alpha $ — угол между направлением вылета электронов и направлением падающего излучения.

Решение:

Это задача на эффект Комптона, который описывает рассеяние фотонов на свободных (или слабосвязанных) электронах.

1. Кинетическая энергия $W_k$ вылетающих электронов

Согласно закону сохранения энергии, кинетическая энергия, которую приобретает электрон, равна энергии, потерянной фотоном в процессе рассеяния.

Энергия фотона до рассеяния: $ E_1 = \frac{hc}{\lambda_1} $.

Энергия фотона после рассеяния: $ E_2 = \frac{hc}{\lambda_2} $.

Кинетическая энергия электрона: $ W_k = E_1 - E_2 = hc \left( \frac{1}{\lambda_1} - \frac{1}{\lambda_2} \right) = hc \frac{\lambda_2 - \lambda_1}{\lambda_1 \lambda_2} $.

Подставим числовые значения:

$ W_k = (6,626 \cdot 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}) \cdot (3 \cdot 10^8 \, \text{м/с}) \frac{2,4 \cdot 10^{-12} \, \text{м} - 2,0 \cdot 10^{-12} \, \text{м}}{(2,0 \cdot 10^{-12} \, \text{м}) \cdot (2,4 \cdot 10^{-12} \, \text{м})} $

$ W_k = (1,9878 \cdot 10^{-25} \, \text{Дж} \cdot \text{м}) \frac{0,4 \cdot 10^{-12} \, \text{м}}{4,8 \cdot 10^{-24} \, \text{м}^2} = 1,6565 \cdot 10^{-14} \, \text{Дж} $.

Выразим энергию в мегаэлектронвольтах (МэВ), зная, что $ 1 \, \text{МэВ} = 1,602 \cdot 10^{-13} \, \text{Дж} $:

$ W_k = \frac{1,6565 \cdot 10^{-14} \, \text{Дж}}{1,602 \cdot 10^{-13} \, \text{Дж/МэВ}} \approx 0,1034 \, \text{МэВ} $.

Округляя до двух значащих цифр, получаем $ W_k \approx 0,10 \, \text{МэВ} $.

Ответ: $ W_k \approx 0,10 \, \text{МэВ} $.

2. Угол рассеяния $\theta$ рентгеновского излучения

Угол рассеяния фотона определяется формулой Комптона:

$ \Delta\lambda = \lambda_2 - \lambda_1 = \frac{h}{m_e c}(1 - \cos\theta) = \lambda_C (1 - \cos\theta) $, где $ \lambda_C $ — комптоновская длина волны электрона.

$ \lambda_C = \frac{h}{m_e c} = \frac{6,626 \cdot 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}}{(9,11 \cdot 10^{-31} \, \text{кг}) \cdot (3 \cdot 10^8 \, \text{м/с})} \approx 2,426 \cdot 10^{-12} \, \text{м} = 2,426 \, \text{пм} $.

Изменение длины волны: $ \Delta\lambda = 2,4 \, \text{пм} - 2,0 \, \text{пм} = 0,4 \, \text{пм} $.

Выразим $ \cos\theta $: $ \cos\theta = 1 - \frac{\Delta\lambda}{\lambda_C} $.

$ \cos\theta = 1 - \frac{0,4 \, \text{пм}}{2,426 \, \text{пм}} \approx 1 - 0,1649 = 0,8351 $.

$ \theta = \arccos(0,8351) \approx 33,37^\circ $.

Округляя, получаем $ \theta \approx 33^\circ $.

Ответ: $ \theta \approx 33^\circ $.

3. Скорость $v$ вылетающих электронов

Скорость электрона можно найти из релятивистской формулы для полной энергии. Полная энергия электрона $ W $ равна сумме его энергии покоя $ E_0 = m_e c^2 $ и кинетической энергии $ W_k $.

$ W = W_k + m_e c^2 = 0,1034 \, \text{МэВ} + 0,511 \, \text{МэВ} = 0,6144 \, \text{МэВ} $.

Также полная энергия связана со скоростью соотношением: $ W = \frac{m_e c^2}{\sqrt{1 - v^2/c^2}} $.

Выразим отсюда скорость $ v $:

$ \sqrt{1 - v^2/c^2} = \frac{m_e c^2}{W} \implies 1 - \frac{v^2}{c^2} = \left(\frac{m_e c^2}{W}\right)^2 \implies v = c \sqrt{1 - \left(\frac{m_e c^2}{W}\right)^2} $.

$ v = c \sqrt{1 - \left(\frac{0,511 \, \text{МэВ}}{0,6144 \, \text{МэВ}}\right)^2} \approx c \sqrt{1 - (0,8317)^2} \approx c \sqrt{1 - 0,6917} = c \sqrt{0,3083} \approx 0,555 c $.

$ v \approx 0,555 \cdot (3 \cdot 10^8 \, \text{м/с}) \approx 1,665 \cdot 10^8 \, \text{м/с} $.

Округляя, получаем $ v \approx 1,6 \cdot 10^8 \, \text{м/с} $.

Ответ: $ v \approx 1,6 \cdot 10^8 \, \text{м/с} $.

4. Угол $\alpha$ между направлением вылета электронов и направлением падающего излучения

Угол вылета электрона $ \alpha $ можно найти из закона сохранения импульса. Рассматривая компоненты импульса вдоль и перпендикулярно направлению падающего фотона, получаем систему уравнений:

1) $ \frac{h}{\lambda_1} = \frac{h}{\lambda_2}\cos\theta + p_e \cos\alpha $ (сохранение импульса по оси X)

2) $ 0 = \frac{h}{\lambda_2}\sin\theta - p_e \sin\alpha $ (сохранение импульса по оси Y)

где $ p_e $ — импульс электрона.

Из этих уравнений можно вывести формулу для $ \tan\alpha $:

$ \tan\alpha = \frac{\lambda_1 \sin\theta}{\lambda_2 - \lambda_1 \cos\theta} $.

Подставим значения, используя более точное значение $ \theta = 33,37^\circ $:

$ \tan\alpha = \frac{2,0 \, \text{пм} \cdot \sin(33,37^\circ)}{2,4 \, \text{пм} - 2,0 \, \text{пм} \cdot \cos(33,37^\circ)} = \frac{2,0 \cdot 0,550}{2,4 - 2,0 \cdot 0,835} = \frac{1,1}{2,4 - 1,67} = \frac{1,1}{0,73} \approx 1,507 $.

$ \alpha = \arctan(1,507) \approx 56,4^\circ $.

Округляя, получаем $ \alpha \approx 56^\circ $ (ответ $58^\circ$ в задачнике, вероятно, содержит ошибку, возникшую из-за округления промежуточных вычислений).

Ответ: $ \alpha \approx 56^\circ $.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10-11 класс, для упражнения номер 154 расположенного на странице 274 к задачнику 2008 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №154 (с. 274), авторов: Гельфгат (Илья Маркович), Генденштейн (Лев Элевич), Кирик (Леонид Анатольевич), профильный уровень обучения учебного пособия издательства Илекса.