Added topic tags to some S&J-4 problems + minor typos
authorW. Trevor King <wking@drexel.edu>
Tue, 25 Aug 2009 06:29:00 +0000 (02:29 -0400)
committerW. Trevor King <wking@drexel.edu>
Thu, 17 Sep 2009 16:50:48 +0000 (12:50 -0400)
27 files changed:
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem23.01.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem23.02.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem23.06.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem23.07.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem23.10.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem23.12.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem23.13.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem23.22.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem23.53.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem23.64.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem24.07.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem24.08.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem24.09.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem24.22.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem24.25.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem27.15.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem28.04.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem28.06.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem28.09.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem28.10.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem28.13.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem28.14.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem28.15.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem28.16.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem28.25.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem28.56.tex
latex/problems/Serway_and_Jewett_4/problem28.57.tex

index 32801634623bac531936e545295abe05fd993c59..449a4964053f498ab7ca7174f63b0914566b9824 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
-\begin{problem*}{23.1}
+\begin{problem*}{23.1} % induction
 A flat loop of wire consisting of a single turn of cross-sectional
 area $A=8.00\U{cm$^2$}$ is perpendicular to a magnetic field that
 increases uniformly in magnitude from $B_i = 0.500\U{T}$ to $B_f =
 2.50\U{T}$ in $1.00\U{s}$.  What is the resulting induced current if
 the loop has a resistance of $R = 2.00\Omega$.
 A flat loop of wire consisting of a single turn of cross-sectional
 area $A=8.00\U{cm$^2$}$ is perpendicular to a magnetic field that
 increases uniformly in magnitude from $B_i = 0.500\U{T}$ to $B_f =
 2.50\U{T}$ in $1.00\U{s}$.  What is the resulting induced current if
 the loop has a resistance of $R = 2.00\Omega$.
-\end{problem*} % problem 23.1
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 By Faraday's law
 
 \begin{solution}
 By Faraday's law
index df069ac645cdacf5150b8e9aef53b5068a827339..959c80a1be54c8c9904bd5a3c996b678d9d6f5c1 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
-\begin{problem*}{23.2}
+\begin{problem*}{23.2} % induction
 An $N = 25$ turn circular coil of wire has diameter $d = 1.00\U{m}$.
 It is placed with it's axis along the direction of the Earth's
 magnetic field of $B = 50.0\U{$\mu$T}$, and then in $t = 0.200\U{s}$
 it is flipped 180\dg.  An average emf of what magnitude is generated
 in the coil?
 An $N = 25$ turn circular coil of wire has diameter $d = 1.00\U{m}$.
 It is placed with it's axis along the direction of the Earth's
 magnetic field of $B = 50.0\U{$\mu$T}$, and then in $t = 0.200\U{s}$
 it is flipped 180\dg.  An average emf of what magnitude is generated
 in the coil?
-\end{problem*} % problem 23.2
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 The flux before the flip is
 
 \begin{solution}
 The flux before the flip is
index 6e6618a6124ca4ed5aeb9da51906702d8949e815..4b12081666191724ab85da1fdcde375cbeef5790 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
-\begin{problem*}{23.6}
+\begin{problem*}{23.6} % transformers
 A coil of $N=15$ turns and radius $R=10.0\U{cm}$ surrounds a long
 solenoid of radius $r=2.00\U{cm}$ and $n=1.00\E{3}\U{turns/m}$
 (Fig.~P23.6).  The current in the solenoid changes as
 $I=(5.00\U{A})\sin(120t)$.  Find the induced emf in the $15$ turn coil
 as a function of time.
 A coil of $N=15$ turns and radius $R=10.0\U{cm}$ surrounds a long
 solenoid of radius $r=2.00\U{cm}$ and $n=1.00\E{3}\U{turns/m}$
 (Fig.~P23.6).  The current in the solenoid changes as
 $I=(5.00\U{A})\sin(120t)$.  Find the induced emf in the $15$ turn coil
 as a function of time.
-\end{problem*} % problem 23.6
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 Because the solenoid is long, we can pretend it is infinite, so all
 
 \begin{solution}
 Because the solenoid is long, we can pretend it is infinite, so all
index 57fa317ee9eea832d14a7d745d3e5e7342267aff..5cf3b0c9336f889b7981289bb48ff178079694d9 100644 (file)
@@ -1,11 +1,11 @@
-\begin{problem*}{23.7}
+\begin{problem*}{23.7} % induction
 An $N=30$ turn circular coil of radius $r = 4.00\U{cm}$ and resistance
 $R = 1.00\Omega$ is placed in a magnetic field directed perpendicular
 to the plane of the coil.  The magnitude of the magnetic field varies
 with time according to $B = 0.0100t + 0.0400t^2$, where $t$ is in
 seconds and $B$ is in Tesla.  Calculate the induced emf in the coil
 at $t= 5.00\U{s}$.
 An $N=30$ turn circular coil of radius $r = 4.00\U{cm}$ and resistance
 $R = 1.00\Omega$ is placed in a magnetic field directed perpendicular
 to the plane of the coil.  The magnitude of the magnetic field varies
 with time according to $B = 0.0100t + 0.0400t^2$, where $t$ is in
 seconds and $B$ is in Tesla.  Calculate the induced emf in the coil
 at $t= 5.00\U{s}$.
-\end{problem*} % problem 23.7
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 The magnetic flux through the loop is
 
 \begin{solution}
 The magnetic flux through the loop is
index 2ce4c195b1c7e0d5d5671d85392c83639af493da..4b7aead4578f150eb1f55293453d5801afc0c657 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-\begin{problem*}{23.10}
+\begin{problem*}{23.10} % induction
 A piece of insulated wire is shaped into a figure eight as shown in
 Figure P23.10.  The radius of the upper circle is $r_s = 5.00\U{cm}$
 and that of the lower circle is $r_b = 9.00\U{cm}$.  The wire has a
 A piece of insulated wire is shaped into a figure eight as shown in
 Figure P23.10.  The radius of the upper circle is $r_s = 5.00\U{cm}$
 and that of the lower circle is $r_b = 9.00\U{cm}$.  The wire has a
@@ -7,7 +7,7 @@ A uniform magnetic field is applied perpendicular to the plane of the
 two circles, in the direction shown.  The magnetic field is increasing
 at a constant rate of $dB/dt = 2.00\U{T/s}$.  Find the magnitude and
 direction of the induced current in the wire.
 two circles, in the direction shown.  The magnetic field is increasing
 at a constant rate of $dB/dt = 2.00\U{T/s}$.  Find the magnitude and
 direction of the induced current in the wire.
-\end{problem*} % problem 23.10
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 Pick a direction for the current to be counterclockwise in the bottom
 
 \begin{solution}
 Pick a direction for the current to be counterclockwise in the bottom
index 7a3f495248d2f8438617dd2abd5fd4504ad7afe0..649d182c1ca0299d8d6db8d25be46f7b8367e212 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-\begin{problem*}{23.12}
+\begin{problem*}{23.12} % rail guns
 Consider the arrangement shown in Figure P23.12.  Assume that $R =
 6.00\Omega$, $l = 1.20\U{m}$, and a uniform $B=2.50\U{T}$ magnetic
 field is directed into the page.  At what speed should the bar be
 Consider the arrangement shown in Figure P23.12.  Assume that $R =
 6.00\Omega$, $l = 1.20\U{m}$, and a uniform $B=2.50\U{T}$ magnetic
 field is directed into the page.  At what speed should the bar be
index 8d9bff2070ad2d1937140a215f41669394dcdd51..2c776a3a35848a9f71b99cf5a03be65662d08395 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-\begin{problem*}{23.13}
+\begin{problem*}{23.13} % rail guns
 Figure P23.12 shows a top view of a bar that can slide without
 friction.  The resistor is $R = 6.00\Omega$, and a $B = 2.50\U{T}$
 magnetic field is directed perpendicularly downward, into the paper.
 Figure P23.12 shows a top view of a bar that can slide without
 friction.  The resistor is $R = 6.00\Omega$, and a $B = 2.50\U{T}$
 magnetic field is directed perpendicularly downward, into the paper.
@@ -6,7 +6,7 @@ Let $l = 1.20\U{m}$.
 \Part{a} Calculate the applied force required to move the bar to the
 right at a constant speed $v = 2.00\U{m/s}$.
 \Part{b} At what rate is energy delivered to the resistor?
 \Part{a} Calculate the applied force required to move the bar to the
 right at a constant speed $v = 2.00\U{m/s}$.
 \Part{b} At what rate is energy delivered to the resistor?
-\end{problem*} % problem 23.13
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
index df188449ceb744e30fd9c695c1751cc7988bc1b2..28d98962bffb5e82d21281b53b1396916f4ffd4a 100644 (file)
@@ -1,14 +1,14 @@
-\begin{problem*}{23.22}
+\begin{problem*}{23.22} % induction
 A rectangular coil with resistance $R$ has $N$ turns, each of length
 $l$ and width $w$ as shown in Figure P23.22.  The coil moves in a
 uniform magnetic field \vect{B} with constant velocity $v$.  What are
 A rectangular coil with resistance $R$ has $N$ turns, each of length
 $l$ and width $w$ as shown in Figure P23.22.  The coil moves in a
 uniform magnetic field \vect{B} with constant velocity $v$.  What are
-the magnitude and direction of the total magnetic force on the coild
+the magnitude and direction of the total magnetic force on the coil
 as it
  \Part{a} enters,
  \Part{b} moves within, and
  \Part{c} leaves
  the magnetic field.
 as it
  \Part{a} enters,
  \Part{b} moves within, and
  \Part{c} leaves
  the magnetic field.
-\end{problem*} % problem 23.22
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
index 0bc23c28e3a29c66bb1537860a25916fa5cb5620..d494e1292af52434fe33f08e37975ff69ac1802c 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-\begin{problem*}{23.53}
+\begin{problem*}{23.53} % cyclotrons
 A particle with a mass of $m = 2.00\E{-16}\U{kg}$ and a charge of $q =
 30.0\U{nC}$ starts from rest, is accelerated by a strong electric
 field, and is fired from a small source inside a region of uniform
 A particle with a mass of $m = 2.00\E{-16}\U{kg}$ and a charge of $q =
 30.0\U{nC}$ starts from rest, is accelerated by a strong electric
 field, and is fired from a small source inside a region of uniform
@@ -8,7 +8,7 @@ particle encloses a magnetic flux of $\Phi_B = 15.0\U{$\mu$Wb}$.
 \Part{a} Calculate the speed of the particle.
 \Part{b} Calculate the potential difference through which the particle
 accelerated inside the source.
 \Part{a} Calculate the speed of the particle.
 \Part{b} Calculate the potential difference through which the particle
 accelerated inside the source.
-\end{problem*} % problem 23.53
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
index c87a321d44010dad3ad25557c2bd7ee57d8693d9..015143f200b4c233d2c4ba706064ba3ccb240d37 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-\begin{problem*}{23.64}
+\begin{problem*}{23.64} % inductor energy
 A novel method of storing energy has been proposed.  A huge,
 underground, superconducting coil, $d = 1.00\U{km}$ in diameter, would
 be fabricated.  It would carry a maximum current of $I=50.0\U{kA}$
 A novel method of storing energy has been proposed.  A huge,
 underground, superconducting coil, $d = 1.00\U{km}$ in diameter, would
 be fabricated.  It would carry a maximum current of $I=50.0\U{kA}$
@@ -7,7 +7,7 @@ through each winding of an $N = 150$ turn Nb$_3$Sn solenoid.
 what would be the total energy stored?
 \Part{b} What would be the compressive force per meter length acting
 between two adjacent windings $r = 0.250\U{m}$ apart?
 what would be the total energy stored?
 \Part{b} What would be the compressive force per meter length acting
 between two adjacent windings $r = 0.250\U{m}$ apart?
-\end{problem*} % problem 23.64
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
index 4112ccb949c191d4421f854084034cdedf1fd04d..0b3e684b272be0413edcf6bfbb8e0935e8ca6fc7 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-\begin{problem*}{24.7}
+\begin{problem*}{24.7} % EM waves
 Figure 24.3 shows a plane electromagnetic sinosoidal wave propogating
 in the $x$ direction.  Suppose the wavelength is $50.0\U{m}$ and the
 electric field vibrates in the $xy$ plane with an amplitude of
 Figure 24.3 shows a plane electromagnetic sinosoidal wave propogating
 in the $x$ direction.  Suppose the wavelength is $50.0\U{m}$ and the
 electric field vibrates in the $xy$ plane with an amplitude of
@@ -11,7 +11,7 @@ its magnidude in the form
 \begin{equation}
  B = B_\text{max}\cos(kx-\omega t)
 \end{equation}
 \begin{equation}
  B = B_\text{max}\cos(kx-\omega t)
 \end{equation}
-\end{problem*} % problem 24.7
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
index d3d54faf78f1ba9019ec58c9fe4f6f6d171dc525..4f35cc08dbde1206d25a8b78ef327a12bf806551 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-\begin{problem*}{24.8}
+\begin{problem*}{24.8} % EM waves
 In SI units, the electric field in an electromagnetic wave is described by
 \begin{equation}
   E_y = 100\sin(1.00\E{7}x - \omega t)
 In SI units, the electric field in an electromagnetic wave is described by
 \begin{equation}
   E_y = 100\sin(1.00\E{7}x - \omega t)
@@ -6,7 +6,7 @@ In SI units, the electric field in an electromagnetic wave is described by
 Find \Part{a} the amplitude of the corresponding magnetic field
 oscillations, \Part{b} the wavelength $\lambda$, and \Part{c} the
 frequency $f$.
 Find \Part{a} the amplitude of the corresponding magnetic field
 oscillations, \Part{b} the wavelength $\lambda$, and \Part{c} the
 frequency $f$.
-\end{problem*} % problem 24.8
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
index bd71e29b7556979b07af7b4fbe957cb763c718af..1d62f72f92a0395eb35f14569a8d736870ead2ac 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
 \newcommand{\Bm}{B_\text{max}}
 \newcommand{\ctrig}{\cos(kx-\omega t)}
 \newcommand{\strig}{\sin(kx-\omega t)}
 \newcommand{\Bm}{B_\text{max}}
 \newcommand{\ctrig}{\cos(kx-\omega t)}
 \newcommand{\strig}{\sin(kx-\omega t)}
-\begin{problem*}{24.9}
+\begin{problem*}{24.9} % EM waves, Maxwell's equations
 Verify by substitution that the following equations are solutions to
 Equations 24.15 and 24.16 respectively:
 \begin{align}
 Verify by substitution that the following equations are solutions to
 Equations 24.15 and 24.16 respectively:
 \begin{align}
@@ -13,7 +13,7 @@ Equations 24.15 and 24.16 respectively:
   \npderiv{2}{x}{E} &= \epsilon_0\mu_0 \npderiv{2}{t}{E} \tag{24.15} \\
   \npderiv{2}{x}{B} &= \epsilon_0\mu_0 \npderiv{2}{t}{B} \tag{24.16}
 \end{align*}
   \npderiv{2}{x}{E} &= \epsilon_0\mu_0 \npderiv{2}{t}{E} \tag{24.15} \\
   \npderiv{2}{x}{B} &= \epsilon_0\mu_0 \npderiv{2}{t}{B} \tag{24.16}
 \end{align*}
-\end{problem*} % problem 24.9
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 This is just an excercise in partial derivatives.
 
 \begin{solution}
 This is just an excercise in partial derivatives.
index 16069e6611f345079bcb6e1f803bee215bb7de91..d0bd409139961c8ca3dedb7cc0f0b2f31bfb3b2e 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
-\begin{problem*}{24.22}
+\begin{problem*}{24.22} % power <-> EM fields
 An AM radio station broadcasts isotropically (equally in all
 directions) with an average power of $4.00\U{kW}$.  A dipole recieving
 antenna $65.0\U{cm}$ long is at a location $4.00\U{miles}$ from the
 transmitter.  Compute the amplitude of the emf that is induced by this
 signal between the ends of the recieving antenna.
 An AM radio station broadcasts isotropically (equally in all
 directions) with an average power of $4.00\U{kW}$.  A dipole recieving
 antenna $65.0\U{cm}$ long is at a location $4.00\U{miles}$ from the
 transmitter.  Compute the amplitude of the emf that is induced by this
 signal between the ends of the recieving antenna.
-\end{problem*} % problem 24.22
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 To find the signal intensity at our antenna, we note that the power
 
 \begin{solution}
 To find the signal intensity at our antenna, we note that the power
index dffb1c54ec5870571cce4d8c6394b85f4dee40ef..2455c0a5e4522c9f586c28e46fb98d1135baf1fb 100644 (file)
@@ -1,12 +1,12 @@
-\begin{problem*}{24.25}
+\begin{problem*}{24.25} % Poynting vector, power <-> EM fields
 The filament of an incandescent lamp has a $150\U{\Ohm}$ resistance
 and carries a direct current of $1.00\U{A}$.  The filament is
 $8.00\U{cm}$ long and $0.900\U{mm}$ in radius.  \Part{a} Calculate
 The filament of an incandescent lamp has a $150\U{\Ohm}$ resistance
 and carries a direct current of $1.00\U{A}$.  The filament is
 $8.00\U{cm}$ long and $0.900\U{mm}$ in radius.  \Part{a} Calculate
-thte Poynting vector at the surface of the filament, associated with
+the Poynting vector at the surface of the filament, associated with
 the static electric field producing the current and the curret's
 static magnetic field.  \Part{b} Find the magnitude of the static
 electric and magnetic fields at the surface of the filament.
 the static electric field producing the current and the curret's
 static magnetic field.  \Part{b} Find the magnitude of the static
 electric and magnetic fields at the surface of the filament.
-\end{problem*} % problem 24.25
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
index 301f497b380e3318c8a144e2ecc58e4252546dfa..ed5d1fef63798ee568c521ef53c85dc69990dd1b 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-\begin{problem}
+\begin{problem} % thin film interference
 An oil film ($n = 1.5$) floats on the surface of a bowl of water.  The
 film is illuminated by a white light placed directly above the bowl.
 Red light at $\lambda = 650\U{nm}$ is the most strongly reflected
 An oil film ($n = 1.5$) floats on the surface of a bowl of water.  The
 film is illuminated by a white light placed directly above the bowl.
 Red light at $\lambda = 650\U{nm}$ is the most strongly reflected
index 4010ba63d33e7255318f35ddfbeaafe5cd559e24..e3aa41e3e87c16a87c92def67b3fc6e7da4bf4c8 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
-\begin{problem*}{28.4}
+\begin{problem*}{28.4} % photon energy
 Calculate the energy, in electron volts, of a photon whose frequency
 is \Part{a} $620\U{THz}$, \Part{b} $3.10\U{GHz}$, and \Part{c}
 $46.0\U{MHz}$.  \Part{d} Determine the corresponding wavelengths for
 these photons and state the classification of each on the
 electromagnetic spectrum.
 Calculate the energy, in electron volts, of a photon whose frequency
 is \Part{a} $620\U{THz}$, \Part{b} $3.10\U{GHz}$, and \Part{c}
 $46.0\U{MHz}$.  \Part{d} Determine the corresponding wavelengths for
 these photons and state the classification of each on the
 electromagnetic spectrum.
-\end{problem*} % problem 28.4
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 \begin{center}
 
 \begin{solution}
 \begin{center}
index 910f1be57d4e50e38e10ec8bdda9c3267ca45e35..7e13f681d75dcee7714e5ed5c1314530ff411010 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
-\begin{problem*}{28.6}
+\begin{problem*}{28.6} % photon energy
 The average threshold of dark-adapted (scotopic) vision is
 $4.00\E{-11}\U{W/m$^2$}$ at a central wavelength of $500\U{nm}$.  If
 light having this intensity and wavelength enters the eye and the
 pupil is open to its maximum diameter of $8.50\U{mm}$, how many
 photons per second enter the eye?
 The average threshold of dark-adapted (scotopic) vision is
 $4.00\E{-11}\U{W/m$^2$}$ at a central wavelength of $500\U{nm}$.  If
 light having this intensity and wavelength enters the eye and the
 pupil is open to its maximum diameter of $8.50\U{mm}$, how many
 photons per second enter the eye?
-\end{problem*} % problem 28.6
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 The total power into the eye is
 
 \begin{solution}
 The total power into the eye is
index 8e98c143d6e4dfc6f18ab79c262aa278edc172b3..7229afae2094417dcd3cbf795b68820cd9059560 100644 (file)
@@ -1,9 +1,9 @@
-\begin{problem*}{28.9}
+\begin{problem*}{28.9} % photoelectric effect
 Molybdenum has a work function of $4.20\U{eV}$.  \Part{a} Find the
 cutoff wavelength and cutoff frequency for the photoelectic
 effect.  \Part{b} What is the stopping potential if the incident light
 has a wavelength of $180\U{nm}$?
 Molybdenum has a work function of $4.20\U{eV}$.  \Part{a} Find the
 cutoff wavelength and cutoff frequency for the photoelectic
 effect.  \Part{b} What is the stopping potential if the incident light
 has a wavelength of $180\U{nm}$?
-\end{problem*} % problem 28.9
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
index 50cafdfe64ca35c18e9091459aae3385e4209fbd..0398dad03b8ec1e8510887481b18ca7c67029302 100644 (file)
@@ -1,9 +1,9 @@
-\begin{problem*}{28.10}
+\begin{problem*}{28.10} % photoelectric effect
 Electrons are ejected from a metallic surface with speeds ranging up
 to $4.60\E{5}\U{m/s}$ when light with a wavelength of $625\U{nm}$ is
 used.  \Part{a} What is the work function of the surface?  \Part{b}
 What is the cutoff frequency for this surface?
 Electrons are ejected from a metallic surface with speeds ranging up
 to $4.60\E{5}\U{m/s}$ when light with a wavelength of $625\U{nm}$ is
 used.  \Part{a} What is the work function of the surface?  \Part{b}
 What is the cutoff frequency for this surface?
-\end{problem*} % problem 28.10
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
index 8d8a4317414a47ef422665562003786a1cfb6aa2..79311350a2772574a32c1de6013f962dd07c1fc6 100644 (file)
@@ -1,9 +1,9 @@
-\begin{problem*}{28.13}
+\begin{problem*}{28.13} % photoelectric effect
 An isolated copper sphere of radius $5.00\U{cm}$, initially uncharged,
 is illuminated by ultraviolet light of wavelength $200\U{nm}$.  What
 charge will the photoelectric effect induce on the sphere?  The work
 function for copper is $4.70\U{eV}$.
 An isolated copper sphere of radius $5.00\U{cm}$, initially uncharged,
 is illuminated by ultraviolet light of wavelength $200\U{nm}$.  What
 charge will the photoelectric effect induce on the sphere?  The work
 function for copper is $4.70\U{eV}$.
-\end{problem*} % problem 28.13
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 As light lands on the sphere, electrons are blasted off into oblivion.
 
 \begin{solution}
 As light lands on the sphere, electrons are blasted off into oblivion.
index bc1032dabb41b72ad71693344419b8df3479f6a3..6009fc103547a585625c22ddbc6b699347dfa415 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
-\begin{problem*}{28.14}
+\begin{problem*}{28.14} % photon energy
 Calculate the energy and momentum of a photon of wavelength $700\U{nm}$.
 Calculate the energy and momentum of a photon of wavelength $700\U{nm}$.
-\end{problem*} % problem 28.14
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 You should be familiar with these equations by now (after our time
 
 \begin{solution}
 You should be familiar with these equations by now (after our time
index e033770383250df7e0cbd0874e35028b02d98aae..327c15721acf515f452c7b0910879dac197e859a 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
-\begin{problem*}{28.15}
+\begin{problem*}{28.15} % Compton effect
 X-rays having an energy of $300\U{keV}$ undergo Compton scattering
 from a target.  The scattered rays are detected at $37.0\dg$ relative
 to the incident rays.  Find \Part{a} the Compton shift at this
 angle, \Part{b} the energy of the scattered x-ray, and \Part{c} the
 energy of the recoiling electron.
 X-rays having an energy of $300\U{keV}$ undergo Compton scattering
 from a target.  The scattered rays are detected at $37.0\dg$ relative
 to the incident rays.  Find \Part{a} the Compton shift at this
 angle, \Part{b} the energy of the scattered x-ray, and \Part{c} the
 energy of the recoiling electron.
-\end{problem*} % problem 28.15
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
index 62ef19b819088a13a266d5a6cef7561eb19c75b1..b504bb069fa8c025d8b046ae2b72c25130be5b3b 100644 (file)
@@ -1,8 +1,8 @@
-\begin{problem*}{28.16}
+\begin{problem*}{28.16} % Compton effect
 A $0.110\U{nm}$ photon collides with a stationary electron.  After
 the collision, the electron moves forward and the photon recoils
 backward.  Find the momentum and the kinetic energy of the electron.
 A $0.110\U{nm}$ photon collides with a stationary electron.  After
 the collision, the electron moves forward and the photon recoils
 backward.  Find the momentum and the kinetic energy of the electron.
-\end{problem*} % problem 28.16
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 The photon scatters by $180\dg$, so from the Compton shift equation
 
 \begin{solution}
 The photon scatters by $180\dg$, so from the Compton shift equation
index 61564d39e99b0d5ba182872f2b1851459bd80eb5..16b3503eabb36fab9d5e2c062d75c94bb57b8bad 100644 (file)
@@ -1,9 +1,11 @@
-\begin{problem}
+\begin{problem*}{28.25} % diffraction, resolution
 The resolving power of a microscope depends on the wavelength of light
 used.  If one wished to ``see'' an atom, a resolution of approximately
 $1.00\E{-11}\U{\m}$ would be required.  \Part{a} If electrons are used
 The resolving power of a microscope depends on the wavelength of light
 used.  If one wished to ``see'' an atom, a resolution of approximately
 $1.00\E{-11}\U{\m}$ would be required.  \Part{a} If electrons are used
-(in an electron microscope), what minimum kinetic energy is required for the electrons?  \Part{b} If photons are used, what minimum photon energy is needed to obtain the required resolution?
-\end{problem} % Problem 28.25
+(in an electron microscope), what minimum kinetic energy is required
+for the electrons?  \Part{b} If photons are used, what minimum photon
+energy is needed to obtain the required resolution?
+\end{problem*}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
 
 \begin{solution}
 \Part{a}
index 32ab154e9234e5170d7ea1963c20d580d8123d8b..1d82488c43ae31d216c547b7689ae23902b88c14 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
-\begin{problem*}{28.56}
+\begin{problem*}{28.56} % photoelectric effect
 Figure P28.56 shows the stopping potential versus the incident photon
 Figure P28.56 shows the stopping potential versus the incident photon
-frequency for the photoelectric effect for sodupm.  Use the graph to
+frequency for the photoelectric effect for sodium.  Use the graph to
 find \Part{a} the work function, \Part{b} the ratio $h/e$,
 and \Part{c} the cutoff wavelength.  The data are taken from
 R.A.~Millikan, \emph{Physical Review} 7:362 (1916).
 find \Part{a} the work function, \Part{b} the ratio $h/e$,
 and \Part{c} the cutoff wavelength.  The data are taken from
 R.A.~Millikan, \emph{Physical Review} 7:362 (1916).
index c3f374a553c16574626c5dda1fd5688bfed7fa55..4804571eb5d0c4ce90da77f849a8ef502e04b283 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-\begin{problem*}{28.57}
+\begin{problem*}{28.57} % photoelectric effect
 The following table shows data obtained in a photoelectric
 experiment.  \Part{a} Using these data, make a graph similar to Active
 Figure 28.9 that plots as a straight line.  From the graph,
 The following table shows data obtained in a photoelectric
 experiment.  \Part{a} Using these data, make a graph similar to Active
 Figure 28.9 that plots as a straight line.  From the graph,