![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Атомная физика и основы квантовой механикиСтр 1 из 2Следующая ⇒
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС для обеспечения контролируемой самостоятельной работы студентов (КСР) по учебной дисциплине «Физика»
Для специальностей 1-36 01 03 «Технологическое оборудование машиностроительного производства» 1-36 01 01 «Технология машиностроения» 1-53 01 01 «Автоматизация технологических процессов и производств» 2-й курс
Всего КСР — 2 часа, 4 семестр Практическое занятие — 2 часа
Материалы подготовлены Петлицкой Т.С., преподавателем кафедры физико-математических дисциплин (в соответствии с Положением о контролируемой самостоятельной работе студентов БарГУ, утвержденным 18.08.2009 № 341)
Барановичи 2012 ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ТЕМА: Атомная физика, основы квантовой механики. Элементы ядерной физики. Цель КСР: – овладение учебным материалом дисциплины в объеме, требуемой учебной программой; – формирование навыков самообразования в учебной, научной, производственной и управленческой деятельности; – развитие учебных способностей, умений, навыков и принятия самостоятельных решений в профессиональной деятельности. Вопросы для изучения: Атомная физика, основы квантовой механики. Элементы ядерной физики. Цель работы: научиться решать задачи по данным темам. Методические указания: 1. Изучить предлагаемый вопрос по литературным источникам и предложенной лекции; 2. Решить задачи (для студентов с чётными номерами в журнале решить все чётные номера задач, для студентов с нечётными номерами – все нечётные номера задач); 3. Ответить на вопросы для самоконтроля.
Тема: Атомная физика, основы квантовой механики. Элементы ядерной физики.
Атомная физика и основы квантовой механики 1. При какой температуре T средняя кинетическая энергия теплового движения молекул одноатомного газа равна энергии фотонов рентгеновского излучения с длиной волны l = 0, 1 нм? 2. Во сколько раз энергия E 1 фотона, соответствующего g-излучению частоты n = 3× 1021 Гц превышает энергию E 2 фотона рентгеновского излучения с длиной волны l = 2× 10–10 м? 3. Электрон, пройдя разность потенциалов 4, 9 В, сталкивается с атомом ртути и переводит его в первое возбуждённое состояние. Какую длину волны имеет фотон, соответствующий переходу атома ртути в нормальное состояние? 4. Количество движения, переносимое монохроматическим пучком фотонов через площадку S = 2 cм2 за время t = 0, 5 мин равно 5. Найти наименьшую и наибольшую длины волн спектральных линий водорода: а) в видимой области спектра (серия Бальмера); б) в ультрафиолетовой области спектра (серия Лаймана); в) в инфракрасной области спектра (серия Пашена). 6. Вычислить по теории Бора: а) период вращения электрона в атоме водорода, находящегося в состоянии, определяемом главным квантовым числом n=3; б) эквивалентный ток. 7. Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией B=15 мТл по окружности радиусом R = 1, 4 м. Определить длину волны де Бройля для протона. 8. Возбужденный атом водорода при переходе в основное состояние испустил последовательно два кванта с длинами волн λ 1=4051 нм и λ 2= 97, 25 нм. Определить энергию первоначального состояния данного атома и соответствующее ему квантовое число. 9. Используя теорию Бора, определите орбитальный момент электрона, движущегося по третьей орбите атома водорода. 10. Какому элементу принадлежит водородоподобный спектр, длины волн которого в 4 раза короче, чем длины волн линий атома водорода? 11. Определите длину волны де Бройля для нейтрона, движущегося со средней квадратической скоростью при T = 290 К. 12. Определите, при каком числовом значении скорости длина волны де Бройля λ для электрона равна его комптоновской длине волны λ C? 13. Заряженная частица, ускоренная разностью потенциалов U = 500 В имеет длину волны де Бройля λ = 1, 282 пм. Принимая заряд этой частицы равным заряду электрона, определите её массу. 14. Оценить с помощью соотношения неопределенностей ∆ x·∆ px ≥ ћ минимальную кинетическую энергию электрона, локализованного в области размером ℓ = 0, 20 нм. 15. Электрон с кинетической энергией Т ≈ 4 эВ локализован в области размером ℓ = 1 мкм. Оценить с помощью соотношения неопределенностей относительную неопределенность его скорости. 16. Частица находится в двумерной потенциальной яме с абсолютно непроницаемыми стенками (0< x< a, 0< y< b). Определить вероятность нахождения частицы с наименьшей энергией в области 0< x< a/3. 17. Волновая функция частицы массы m для основного состояния в одномерном потенциальном поле 18. 19. Используя условие нормировки вероятностей, определите нормировочный коэффициент 20. Радиус первой боровской орбиты в атоме водорода равен 0, 53·10-10 м. Определите линейную и угловую скорости движения электрона на этой орбите. 21. Найдите энергию связи ядра изотопа лития 22. Определить период полураспада радона, если за одни сутки из 1 млн. атомов распадается 175000 атомов. 23. Какое количество энергии выделяется в результате термоядерной реакции синтеза 1 г гелия из дейтерия и трития? 24. Определите, во сколько раз начальное количество ядер радиоактивного изотопа уменьшится з три года, если за год оно уменьшилось в 4 раза.
|