практ. зад. квантовая физика (2). Российский государственный университет

• Название: Российский государственный университет
• Дата: 07.02.2018
• Размер: 320 Kb.
• Имя файла: практ. зад. квантовая физика (2).doc
• Тип: Документы; #36047
• страница: 4 из 4

28.* Получите выражения для периода обращения электрона в водородоподобном ионе на основе теории Бора.

29.* Получите выражение для полной энергии электрона в водородоподобном ионе на основе теории Бора.

30.* Получите выражения для кинетической и потенциальной энергий электрона в водородоподобном ионе на основе теории Бора.

31. Энергия связи электрона в атоме и ее значение (в эВ) для водородоподобного иона. Энергия ионизации. Первый потенциал возбуждения.

32. Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза и формула де-Бройля. Опыты, подтверждающие гипотезу де Бройля.

33. Постулаты Бора. Покажите, что электрон в атоме водорода может двигаться только по тем стационарным орбитам, на которых укладывается целое число длин волн де Бройля.

34. Дифракция электронов на узкой щели.

35. Соотношения неопределенностей Гейзенберга для координат и импульса. Невозможность описания поведения частиц с помощью классического понятия траектории.

36. Используя соотношения неопределенностей для координат и импульса, оцените минимальную энергию частицы массы m, находящейся в бесконечной прямоугольной потенциальной яме ширины l.

37.* Используя соотношения неопределенностей для координат и импульса, оцените минимальную энергию E_о одномерного гармонического осциллятора, имеющего массу m и собственную частоту ω.

38.* Оцените с помощью соотношения неопределенностей минимальную энергию электрона в атоме водорода.

39.* Соотношение неопределенностей Гейзенберга для энергии и времени. Естественная ширина спектральной линии излучения атома.

40. Волновая или -функция частицы и ее вероятностный смысл. Смысл условия нормировки волновой функции.

41. Уравнение Шредингера для стационарных состояний и его решение для частицы массы m в одномерной потенциальной яме ширины lс бесконечно высокими стенками. Значения энергии частицы.

42. * Напишите уравнение Шредингера для стационарных состояний и его решение для частицы массы m в одномерной потенциальной яме ширины lс бесконечно высокими стенками. Покажите, что в стационарных состояниях на ширине ямы укладывается целое число полуволн де Бройля частицы.

43. Туннельный эффект в квантовой механике. Примеры физических явлений, в которых он реализуется.

44.* Уравнение Шредингера для гармонического осциллятора. Значения энергии осциллятора. Нулевая энергия.

45.* Напишите уравнение Шредингера и его решение для электрона в атоме водорода в основном состоянии. Главное квантовое число. Радиальная плотность вероятности . Нарисуйте график (r) для n = 1.

46.* Представление волновой функции, являющейся решением уравнения Шредингера для электрона в атоме водорода, в виде произведения радиальной и угловой частей. Квантование момента импульса. Орбитальное и магнитное квантовые числа.

47. Механический и магнитный моменты орбитального движения электрона в атоме и их проекции на направление внешнего поля. Магнетон Бора. Гиромагнитное отношение для орбитального движения электрона.

48. Спин электрона. Опыты Штерна и Герлаха.

49. Спин и собственный магнитный момент электрона и их проекции на направление внешнего поля.

50.* Квантовые числа n, l, m, m_s и их связь с физическими характеристиками состояния электрона.

51. Квантовые числа. Максимальное число электронов, находящихся в состояниях, определяемых главным квантовым числом n.

52. Принцип Паули. Последовательность заполнения электронами энергетических оболочек атомов. Нарушения этой последовательности.

53. Принцип Паули. Формула электронной конфигурации атомов. Максимальное число электронов в оболочках K, L, M, N

54.* Принцип неразличимости тождественных частиц в квантовой механике. Статистика Бозе - Эйнштейна и Ферми – Дирака. Принцип Паули.

55.* Распределение Ферми - Дирака и модель свободных электронов в металлах. Вид функции распределения и ее график при Т = 0 К и Т 0 К. Энергия Ферми.

56. Распределение Ферми – Дирака. Вырожденный электронный газ в металлах. Температура вырождения.

57. Распределение Ферми - Дирака и модель свободных электронов в металлах. Найдите вероятность нахождения на уровне Ферми одного электрона.

58.* Используя распределение Ферми - Дирака по энергиям для концентрации свободных электронов в металле при температуре, близкой к абсолютному нулю , найдите их среднюю энергию.

59. Теплоемкость электронного газа в металлах.

60.* Образование энергетических зон в кристаллах. Разрешенные и запрещенные зоны. Деление твердых тел на металлы, диэлектрики и полупроводники.

61. Зависимость удельного сопротивления металлов от температуры. График зависимости (Т) и ее объяснение в квантовой физике.

62. Собственные полупроводники и их проводимость. Нарисуйте схему энергетических зон. Уровень Ферми.

63. Полупроводники с акцепторной примесью и их проводимость. Нарисуйте схемы энергетических зон и расположение примесных уровней. Положение уровня Ферми при Т = 0.

64. Полупроводники с донорной примесью и их проводимость. Нарисуйте схемы энергетических зон и расположение примесных уровней. Положение уровня Ферми при Т = 0.

65. Зависимость проводимости  собственных полупроводников от температуры. Графики  = (Т) и ln =f(1T). Определение по графику ширины запрещенной зоны.

66. Зависимость от температуры проводимости  примесных полупроводников. Графики  =  (Т) и ln = f (1T). Качественное объяснение различных участков на графике.

67.* Контакт двух полупроводников с различным типом проводимости. p-n- переход и его вольтамперная характеристика. Полупроводниковые приборы.

68.* Изменение высоты потенциального барьера p-n- перехода при подаче прямого и обратного напряжения.

69.* Спонтанное и вынужденное излучения. Вероятность перехода. Метастабильные состояния. Инверсная заселенность уровней. Принцип действия трехуровневого лазера.

70. Свойства лазерного излучения. Применения лазеров.

71. Состав атомного ядра. Нуклоны. Зарядовое и массовое числа. Спин ядра. Изотопы, изобары.

72. Характеристики протона и нейтрона.

73. Радиус атомного ядра. Оцените плотность ядерного вещества.

74. Ядерные силы и их свойства.

75. Дефект массы и энергия связи атомных ядер. Удельная энергия связи.

76. Зависимость удельной энергии связи ядра от массового числа А. Изменение энергии связи в процессах деления тяжелых ядер и синтеза легких ядер.

77. Устойчивость атомных ядер. График зависимости числа нейтронов от числа протонов в ядрах и ее качественное объяснение.

78. Капельная модель ядра и ее использование в ядерной физике.

79. Оболочечная модель атомного ядра. Магические числа.

80. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада в дифференциальной и интегральный форме.

81. Радиоактивность. Графики зависимости числа нераспавшихся и распавшихся ядер от времени. Статистический характер радиоактивного распада.

82. Альфа-распад и его схема. График зависимости потенциальной энергии  - частицы от расстояния от центра ядра.

83.* Квантово-механическое объяснение закономерностей α-распада.

84.* ^-- распад и его схема. Особенности распределения электронов по энергиям при ^-- распаде. Антинейтрино.

85. ⁺ - распад и его схема.

86.К-захват как разновидность бета-распада. Пример. Нейтрино и его свойства.

87. Основные процессы взаимодействия гамма-излучения с веществом.

88. Ядерные реакции и законы сохранения. Энергия ядерной реакции.

89. Особенности реакции деления тяжелых ядер. Энергия, выделяющаяся при делении ядра урана. Распределение продуктов реакции по энергии.

90.* Цепная реакция деления тяжелых ядер.

91. Принципы действия ядерных реакторов.

92. Термоядерная реакция. Энергия реакции. Кулоновский барьер.

93. Проблемы создания термоядерного реактора.