Urvalsprov, Utbildningsprogrammet för de fysikaliska vetenskaperna
25.5.2016
Alla fyra uppgifter bör besvaras. Uppgifterna 1-3 bedöms efter skalan 0-6 poäng, och uppgiften 4 bedöms
efter skalan 14 poäng.
Skriv ditt namn, address och födelsedatum i varje svarspappret.
1. Den radioaktiva jodisotopen 128I, som har halveringstiden 25,0 min, används vid strålbehandling.
Isotopen har tillverkats I en kärnreaktor från naturlig jod 127I med hjälp av neutroninfångning.
a. Hur stor är ett provs aktivitet om provet innehåller 2,0 nanogram av radiosiotop 128I?
b. Hut stor är provets aktivitet 2h 5 min efter a-momentets situation?
c. 128I:s sönderfall kan ske på tre olika sätt: : b-, b+ och EC (electron capture, elektroninfångning).
Skriv reaktionslikheterna för 128I:s sönderfall.
2. Vidstående Vp-graf visar den termodynamiska Stirling processen för en
idealgas. Processen består av två isotermiska och två isokoriska steg.
Svara med motivering på frågorna
a. behövs det arbete för att upprätthålla processen eller får man
arbete från processen
b. när har gasens inre energi sitt största värde
c. under vilka steg tar gasen emot värme och när avger den värme
3.
a. Vad menas med ljusets spektrum?
b. Jämför spektret från en glödlampa med spektret från ett
gasurladdningsrör.
c. Hur uppstår ljusets spektrum i 1) ett gitter och 2) ett prisma,
och på vilka fysikaliska fenomen grundar sig uppkomsten av
dessa spektra
d. Ett prisma av glas placerades i en spektrometer med vilken
ljusstrålens riktning mycket noggrant kunde bestämmas.
Ljusstrålen från ett gasurladdningsrör likriktades och fick
vinkelrätt träffa prismat, varvid det delades upp I olikfärgade
spektralinjer, vars våglängder är kända. Då avlänkningsvinkeln
q för varje spektralinje mättes fick man följande resultat:
l (nm)
388,7
447,2
501,6
587,6
706,5
q (°)
30,25
29,00
28,35
27,15
26,55
Beräkna glasets brytningsindex för de olika våglängderna och rita upp den ifrågavarande
glaskvalitetens dispersionskurva n = n(l). Prismats brytande vinkel är j = 32°.
4. Vidstående bilder visar en traditionell dörrstängare. En tyngd är fast vid en lina, som via två trissor
är fäst vid dörrens övre kant. Dörren är 1,0 m bred och dess tröghetsmoment 11 kgm 2 i förhållande
till en axel, som går genom gångjärnen. Med vilken hastighet slår dörrens yttre kant mot karmen,
då dörren släpps fri från vinkeln 90°? Tyngdens massa är 1,1 kg och motståndskrafterna
åstadkommer ett mot rörelsen verkande moment, som i medeltal är 1,5 Nm.
