Главная страница
Навигация по странице:

  • 5. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИКИ АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

  • Основные формулы и законы

  • Физика. Задания ч.3. doc. 1. интерференция света основные формулы и законы


    Скачать 1.6 Mb.
    Название1. интерференция света основные формулы и законы
    Дата07.04.2023
    Размер1.6 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаФизика. Задания ч.3. doc.doc
    ТипЗакон
    #1044981
    страница6 из 9
    1   2   3   4   5   6   7   8   9


    4.37. От каких квантовых чисел зависят соответственно радиальная и сферическая функции, входящие в волновую функцию связанных состояний атома водорода?

    А. [n, ; ,m] B. [n,m; ,ms] C. [n, ms; ,n]

    4.38. На рисунке справа схематически представлена система энергетических уровней атома водорода. Правилами отбора запрещены переходы:

    А. [3s→2s] B.[4s→3p]
    C. [2p→2s] D.[4f→3p]




    4.39. Пользуясь условными обозначениями состояний электрона в атоме водорода, запишите переходы, приводящие к возникновению серии Бальмера.

    A. [ns→2p; nd→2p] (n = 3, 4, …) B. [np→1s] (n = 2, 3, …)
    C. [nf→3d] (n = 4, 5, …)

    4.40. Постройте и объясните диаграмму, иллюстрирующую расщепление энергетических уровней и спектральных линий (с учетом правил отбора) при переходах между состояниями с
    = 1 и = 2.

    p – состояние:

    s – состояние:











    4.41. Нормированная волновая функция, описывающая 1s – состояние электрона в атоме водорода, имеет вид , где – первый боровский радиус. Определите среднюю потенциальную энергию электрона в поле ядра.

    [ – 27,2 эВ]

    4.42. Определите, во сколько раз орбитальный момент импульса электрона, находящегося в d – состоянии, больше, чем для электрона в
    p – состоянии.

    А. [1,73] B. [2,43] C. [∞] D. [3,33]

    4.43. Запишите электронную конфигурацию атома фосфора с вакансией в 2p – подоболочке.

    А. [1s2 2s2 2p5 3s2 3p3] B. [1s2 2s2 2p6 3s2 3p2] C. [1s2 2s2 2p6 3s1 3p3]

    4.44. Запишите квантовые числа, определяющие внешний, или валентный, электрон в основном состоянии атома алюминия.

    А. [n = 3, = 1, m = 0, ±1; ms = ±1/2]
    B. [n = 3, = 0, m = 0; ms = ±1/2]

    4.45. Определите наименьшую длину волны рентгеновского излучения, если рентгеновская трубка работает при напряжении U = 30 кВ.

    А. [41,3 пм] B. [20,6 пм] C. [10,3 пм] D. [8,3 пм]

    4.46. Считая, что формула закона Мозли с достаточной степенью точности дает связь между характеристическими частотами рентгеновского спектра и порядковым номером элемента, из которого сделан антикатод, найдите наибольшую длину волны К-серии рентгеновских лучей, даваемых трубкой с антикатодом из: 1) железа, 2) меди, 3) молибдена, 4) серебра, 5) тантала, 6) вольфрама, 7) платины. Для К – серии постоянная экранирования = 1.

    [1) 194 пм; 2) 154 пм; 3) 71,2 пм; 4) 56,3 пм; 5) 22 пм; 6) 21,4 пм;7) 19 пм]

    4.47. Определите постоянную экранирования для L – серии рентгеновских лучей, если известно, что при переходе электрона в атоме вольфрама с М – на L – слой испускаются рентгеновские лучи с длиной волны 143 пм.

    А. [ = 5,5] B. [ = 0] C. [ = 1] D. [ = 0,5]

    4.48. Определите порядковый номер элемента в периодической системе элементов Д.И. Менделеева, если граничная (наибольшая) частота К – серии характеристического рентгеновского излучения составляет 5,55∙1018 Гц.

    А. [z = 42, молибден] В. [z = 56, барий]

    4.49. При переходе электрона в атоме с L – на К – оболочку испускаются рентгеновские лучи с длиной волны 78,8 пм. Какой это атом? Для К серии постоянная экранирования = 1.

    А. [z = 40, цирконий] В. [z = 53, йод] С. [z = 30, цинк]

    4.50. В излучении звезды обнаружен водородоподобный спектр, длины волн которого в 4 раза меньше, чем у атомарного водорода. Определите элемент, которому принадлежит данный спектр.

    А. [z = 2, гелий] В. [z = 3, литий] С. [z = 4, бериллий]

    4.51. Молекулярные спектры состоят из трех видов полос:
    1) вращательных; 2) колебательно-вращательных и 3) электронно-колебательных, которые в свою очередь состоят из большого числа тесно расположенных линий. В эксперименте и в теории проявляется значительное различие в разности энергий двух соответственно электронных, колебательных и вращательных уровней, между которыми разрешены переходы электрона в соответствии с правилами отбора, причем ∆Wэл.>∆Wкол.>∆Wвр. Определите, какие полосы будут наблюдаться соответственно на 1) длинноволновой и 2) коротковолновой границах молекулярного спектра при возбуждении всех приведенных выше полос полосатого спектра молекулы.

    А. [1) вращательные; 2) электронно-колебательные]

    В. [1) колебательно-вращательные; 2) электронно-колебательные]

    С. [1) вращательные; 2) колебательно-вращательные]

    4.52. Высокая монохроматичность лазерного излучения обусловлена относительно большим временем жизни электронов в метастабильном состоянии

    10-3 с. Учитывая, что постоянная Планка
    = 0,66∙10-15 эВ, определите ширину метастабильного уровня.

    А. [0,33∙10-12 эВ] В. [1,5∙10-12 эВ]
    С. [0,33∙10-18 эВ] D. [1,5∙10-18 эВ]

    4.53. Система, состоящая из N = 1020 трехмерных осцилляторов, находится при температуре ( = 250 К). Определить энергию системы.

    А. [1,49 Дж] В. [0,49 Дж] С. [2,49 Дж] D. [1,20 Дж]

    4.54.  Используя квантовую теорию теплоемкости Эйнштейна, определите удельную теплоемкость при постоянном объеме алюминия при температуре 200 К. Характеристическую температуру Эйнштейна принять для алюминия равной 300 К.

    А. [770 Дж/кг∙К] В. [257 Дж/кг∙К] С. [1540 Дж/кг∙К]

    4.55. Определите теплоту, необходимую для нагревания кристалла калия массой 200 г от температуры T1 = 4 К до температуры T2 = 5 К. Принять характеристическую температуру Дебая для калия = 100 К и считать условие T << выполненным.

    А. [0,92 Дж] В. [1,84 Дж] С. [0,31 Дж] D. [9,2 Дж]

    4.56. Определите в электронвольтах максимальную энергию фонона, который может возбуждаться в кристалле калия, характеризуемом температурой Дебая = 100 К.

    А. [0,0086 эВ] В. [0,025 эВ] С. [0,03 эВ] D. [0,0043 эВ]

    4.57. Оцените среднюю энергию свободных электронов в металлах при абсолютном нуле температур, если средняя концентрация электронов проводимости в металлах составляет 5∙1028 м-3.

    А. [3 эВ] В. [5 эВ] С. [6 эВ] D. [9 эВ]

    4.58. Металлы литий и цинк приводят в соприкосновение друг с другом при температуре Т = 0 К. Чему будет равна возникшая контактная разность потенциалов? Какой из этих металлов будет иметь более высокий потенциал? ( Li = 0,53∙103 кг/м3; Zn = 7,15∙103 кг/м3).

    A. [U12 = 0,8 B; Li] B. [U 12 = 0,01 B; Zn]
    C. [U 12 = 8 B; Li] D. [U 12 = 0,1 B; Zn]

    4.59. Докажите, что уровень Ферми в собственном полупроводнике действительно расположен в середине запрещенной зоны.

    A. [EF = ] B. [EF = ] C. [EF = ]

    4.60. Кремниевый образец, ширина запрещенной зоны в котором равна 1,1 эВ, нагревают от температуры t1 = 0 оС до температуры t2 = 10 оС. Во сколько раз возрастает его удельная проводимость ?

    A. [в 2,28] B. [в 0,23] С. [в 22,8] D. [в 1,14]

    4.61. При нагревании германиевого кристалла от температуры 0 оС до температуры 10 оС его удельная проводимость возрастает в 1,49 раза. По приведенным данным определите ширину запрещенной зоны кристалла германия.

    А. [0,72 эВ] В. [1,1 эВ] С. [1,5 эВ] D. [4,7 эВ]

    4.62. Предположим, что p - n – переход находится при 0 оС и при прямом напряжении 0,1 В, a его сопротивление равно 10 Ом. Каково сопротивление перехода, если поменять полярность напряжения?

    А. [692 Ом] В. [6920 Ом] C. [69,2 Ом] D. [138,4 Ом]

    4.63. Прямое напряжение, приложенное к p - n – переходу, равно
    0,1 В. Во сколько раз возрастет сила тока через переход, если изменить температуру от Т1 = 300 К до Т 2 = 273 К?

    [ = 1,1]

    4.64. Глубина потенциальной ямы U металла составляет 10 эВ, а максимальная энергия электрона Еmax, отсчитанная от дна ямы, равна
    6 эВ. Определите уровень Ферми ЕF и работу выхода А электрона в этом металле.

    А. [ЕF = 6 эВ; А = 4 эВ] В. [ЕF = 4 эВ; А = 6 эВ] C. [ЕF = 3 эВ; А = 2 эВ]

    4.65. На рисунке изображены зонные схемы полупроводников разного типа проводимости. Какая схема соответствует полупроводникам p – типа и n – типа примесной проводимости и собственной проводимости.

    A. [c, b, a] B. [a, b, c] C. [b, a, c] D. [c, a, b]

    5. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИКИ АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
    5.1. Элементы физики атомного ядра
    Основные формулы и законы


    • Массовое число ядра (число нуклонов в ядре)

    A = Z + N,

    где Z – зарядовое число (число протонов); N –число нейтронов.

    • Радиус ядра с массовым числом A

    R = 1,23∙10-15 A 1/3 м.

    • Дефект массы ядра



    где , и mя - соответственно масса протона, нейтрона и ядра.

    Если взять не массу ядра mя, а массу атома (изотопа) и вместо массы протона массу атома водорода , то

    .

    • Энергия связи и удельная энергия связи

    Есв = ∆mc2, Еуд = Есв/А.

    Если массы измерять в а.е.м., то Есв = 931∆m (МэВ), так как
    1 а.е.м.∙с2 = 931,5 МэВ.

    • Закон радиоактивного распада

    или ,

    где - число ядер, распадающихся за время dt; - число ядер, не распавшихся к моменту времени t; - число ядер в начальный момент времени (t=0); –постоянная радиоактивного распада.



    • Период полураспада

    .

    • Среднее время жизни радиоактивного ядра



    • Активность радиоактивного изотопа

    или .

    • Правила смещения для – распада

    .

    • Правила смещения для β – распада

    .

    • Правила смещения для β + – распада

    .

    • Энергетический эффект ядерной реакции (в МэВ)

    ,

    где сумма масс (в а.е.м.) исходных реагентов, сумма масс (в а.е.м.) продуктов реакции.

    • Основные дозиметрические величины:

    1. Поглощенная доза излучения Dп = ∆Епогл/m;

    2. Экспозиционная доза DЭ = (1р = 2,58∙10-4 Кл/кг)

    3. Биологический эквивалент рентгена (1 бэр = 10-9 Дж/кг)

    4. Мощность дозы излучения Pп = Dп/∆t или Pэ = Dэ/∆t, где ∆t – длительность облучения.

    1   2   3   4   5   6   7   8   9


    написать администратору сайта