![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Контрольная работа 6 ⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5
601. Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны λ =102, 6 нм. Вычислить, пользуясь теорией Бора, радиус r электронной орбиты возбужденного атома водорода. 602. Вычислить по теории Бора радиус r 2 второй стационарной орбиты и скорость υ 2 электрона на этой орбите для атома водорода. 603. Вычислить по теории Бора период Т вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n = 2. 604. Определить изменение энергии Δ E электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с частотой v = 6, 28.1014Гц. 605. Во сколько раз изменится период Т вращения электрона в атоме водорода, если при переходе в невозбужденное состояние атом излучил фотон с длиной волны λ = 97, 5 нм? 606. На сколько изменилась кинетическая энергия электрона в атоме водорода при излучении атомом фотона с длиной волны λ = 435нм? 607. В каких пределах Δ λ должна лежать длина волн монохроматического света, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света радиус rn орбиты электрона увеличился в 16 раз? 608. В однозарядном ионе лития электрон перешел с четвертого энергетического уровня на второй. Определить длину волны λ излучения, испущенного ионом лития. 609. Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическом уровне. Определить кинетическую Т, потенциальную П и полную Е энергию электрона. Ответ выразить в электрон-вольтах. 610. Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон с кинетической энергией T = 10 эВ. Определить энергию ε фотона. 611. Вычислить наиболее вероятную дебройлевскую длину волны λ молекул азота, содержащихся в воздухе при комнатной температуре. 612. Определить энергию Δ T которую необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от λ 1 = 0, 2 mm до λ 2= 0, 1 нм. 613. На сколько по отношению к комнатной должна измениться температура идеального газа, чтобы дебройлевская длина волны λ его молекул уменьшилась на 20%? 614. Параллельный пучок моноэнергетических электронов падает нормально на диафрагму в виде узкой прямоугольной щели, ширина которой а = 0, 06мм. Определить скорость этих электронов, если известно, что на экране, отстоящем от щели на расстоянии l = 40 мм, ширина центрального дифракционного максимума b = 10 мкм. 615. При каких значениях кинетической энергии Т электрона ошибка в определении дебройлевской длины волны λ по нерелятивистской формуле не превышает 10 %? 616. Из катодной трубки на диафрагму с узкой прямоугольной щелью нормально к плоскости диафрагмы направлен поток моноэнергетических электронов. Определить анодное напряжение, трубки, если известно, что на экране, отстоящем от щели на расстоянии l = 0, 5м, ширина центрального дифракционного максимума Δ x = 10, 0 мкм. Ширину b щели принять равной 0, 10 мм. 617. Протон обладает кинетической энергией Т = 1 кэВ. Определить дополнительную энергию Δ T, которую необходимо ему сообщить для того, чтобы длина волны λ де Бройля уменьшилась в три раза. 618. Определить длины волн де Бройля α -частицы и протона, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов U = 1 кВ. 619. Электрон обладает кинетической энергией Т = 1, 02 МэВ. Во сколько раз изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия Т электрона уменьшится вдвое? 620. Кинетическая энергия Т электрона равна удвоенному значению его энергии покоя (2 m 0c2). Вычислить длину волны λ де Бройля для такого электрона. 621. Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимальную кинетическую энергию электрона, движущегося внутри сферы радиусом R = 0, 05 нм. 622. Используя соотношение неопределенностей, оценить наименьшие ошибки Δ υ в определении скорости электрона и протона, если координаты центра масс этих частиц могут быть установлены с неопределенностью 1 мкм. 623. Какова должна быть кинетическая энергия Т протона в моноэнергетическом пучке, используемого для исследования структуры с линейными размерами l ≈ 10-13 см? 624. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину l одномерного потенциального ящика, в котором минимальная энергия электрона Emin = 10 эВ. 625. Альфа-частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Используя соотношение неопределенностей, оценить ширину I ящика, если известно, что минимальная энергия α -частицы Emin = 8МэВ. 626. Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии составляет Δ l ≈ 10-8 c. При переходе атома в нормальное состояние испускается фотон, средняя длина волны < λ > которого равна 600 нм. Оценить ширину Δ λ излучаемой спектральной линии, если не происходит ее уширения за счет других процессов. 627. Для приближенной оценки минимальной энергии электрона в атоме водорода можно предположить, что неопределенность Δ г радиуса r электронной орбиты и неопределенность Δ р импульса р электрона на такой орбите соответственно связаны следующим образом: Δ г ≈ r и Δ р ≈ р. Используя эти связи, а также соотношение неопределенностей, найти значение радиуса электронной орбиты, соответствующего минимальной энергии электрона в атоме водорода. 628. Моноэнергетический пучок электронов высвечивает в центре экрана электронно-лучевой трубки пятно радиусом r ≈ 10-3 см. Пользуясь соотношением неопределенностей, найти, во сколько раз неопределенность Δ x координаты электрона на экране в направлении, перпендикулярном оси трубки, меньше размера r пятна. Длину L электронно-лучевой трубки принять равной 0, 50 м, а ускоряющее электрон напряжение U — равным 20 кВ. 629. Среднее время жизни Δ t атома в возбужденном состоянии составляет около 10-8 с. При переходе атома в нормальное состояние испускается фотон, средняя длина волны < λ > которого равна 400 нм. Оценить относительную ширину Δ λ /λ излучаемой спектральной линии, если не происходит уширения линии за счет других процессов. 630. Для приближенной оценки минимальной энергии электрона в атоме водорода можно предположить, что неопределенность Δ r радиуса r электронной орбиты и неопределенность Δ р импульса р электрона на такой орбите соответственно связаны следующим образом: Δ г ≈ r и Δ р ≈ р. Используя эти связи, а также соотношение неопределенностей, определить минимальное значение энергии Tmin электрона в атоме водорода. 631. Частица находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике. Найти отношение разности Δ En , n +1соседних энергетических уровней к энергии Еn частицы в трех случаях: I) п = 2; 2) п = 5; 3) п→ оо. 632. Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l = 0, 1 нм. Определить в электрон-вольтах наименьшую, разность энергетических уровней электрона. 633. Частица в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l находится в возбужденном состоянии (п = 3). Определить, в каких точках интервала 0 < х < / плотность вероятности нахождения частицы имеет максимальное и минимальное значения. 634. В прямоугольной потенциальной яме шириной l с абсолютно непроницаемыми стенками (0 < х < /) находится частица в основном состоянии. Найти вероятность ω местонахождения этой частицы в области '/4 l < х < 3/4 l. 635. Частица в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике находится в основном состоянии. Какова вероятность ω до обнаружения частицы в крайней четверти ящика? 636. Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, имеет вид 637. Частица находится в основном состоянии в прямоугольной яме шириной l с абсолютно непроницаемыми стенками. Во сколько раз отличаются вероятности местонахождения частицы: ω 1— в крайней трети и ω 2 — в крайней четверти ящика? 638. Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, имеет вид 639. Электрон находится в бесконечно глубоком, одномерном, прямоугольном потенциальном ящике шириной l. В каких точках в интервале 0 < х < l плотности вероятности нахождения электрона на втором и третьем энергетических уровнях одинаковы? Вычислить плотность вероятности для этих точек. Решение пояснить графиком. 640. Волновая функция, описывающая движение электрона в основном состоянии атома водорода, имеет вид 641. Найти период полураспада T i/2 радиоактивного изотопа, если его активность за время t = 10 сут уменьшилась на 24% по сравнению с первоначальной. 642. Определить, какая доля радиоактивного изотопа 643. Активность А некоторого изотопа за время t = 10 сут уменьшилась на 20%. Определить период полураспада T 1/2 этого изотопа. 644. Определить массу т изотопа 645. Найти среднюю продолжительность жизни атома радиоактивного изотопа 646. Счетчик α -частиц, установленный вблизи радиоактивного изотопа, при первом измерении регистрировал N 1 = 1400 частиц в минуту, а через время t = 4ч — только N2 = 400. Определить период полураспада Т 1/2изотопа. 647. Во сколько раз уменьшится активность изотопа 648. На сколько процентов уменьшится активность изотопа иридия 649. Определить число N ядер, распадающихся в течение времени: 1) t 1 = 1 мин; 2) t2 = 5 сут, - в радиоактивном изотопе фосфора 650. Из каждого миллиона атомов радиоактивного изотопа каждую секунду распадается 200 атомов. Определить период полураспада Т 1/2изотопа. 651. Определить количество теплоты Q, выделяющейся при распаде радона активностью А = 3, 7.1010 Бк за время t = 20 мин. Кинетическая энергия Т вылетающей из радона α -частицы равна 5, 5 МэВ. 652. Масса т = 1г урана 653. Определить энергию, необходимую для разделения ядра 20Ne на две α -частицы и ядро 12С. Энергии связи на один нуклон в ядрах 20Ne, 4He и 12С равны соответственно 8, 03; 7, 07 и 7, 68 МэВ. 654. В одном акте деления ядра урана 235U освобождается энергия 200 МэВ. Определить: 1) энергию, выделяющуюся при распаде всех ядер этого изотопа урана массой т = 1 кг; 2) массу каменного угля с удельной теплотой сгорания q = 29, 3 МДж/кг, эквивалентную в тепловом отношении 1 кг урана 235U. 655. Мощность Р двигателя атомного судна составляет 15 МВт, его КПД равен 30%. Определить месячный расход ядерного горючего при работе этого двигателя. 656. Считая, что в одном акте деления ядра урана 235 U освобождается энергия 200 МэВ, определить массу т этого изотопа, подвергшегося делению при взрыве атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 30.106 кг, если тепловой эквивалент тротила q равен 4, 19 МДж/кг. 657. При делении ядра урана 235U под действием замедленного нейтрона образовались осколки с массовыми числами M 1 = 90 и М2 = 143. Определить число нейтронов, вылетевших из ядра в данном акте деления. Определить энергию и скорость каждого из осколков, если они разлетаются в противоположные стороны и их суммарная кинетическая энергия Т равна 160 МэВ. 658. Ядерная реакция 14N (α, р) 17О вызвана α -частицей, обладавшей кинетической энергией Тα = 4, 2 МэВ. Определить тепловой эффект этой реакции, если протон, вылетевший под углом θ = 60° к направлению движения α -частицы, получил кинетическую энергию Т = 2 МэВ. 659. Определить тепловые эффекты следующих реакций: 7Li (p, n)7Ве и 16O(d, α)14N. 660. Определить скорости продуктов реакции 10В (n, α)7Li, протекающей в результате взаимодействия тепловых нейтронов с покоящимися ядрами бора. 661. Определить теплоту Q, необходимую для нагревания кристалла калия массой m = 200 г от температуры T1 = 4 К до температуры T2 = 5 К. Принять характеристическую температуру Дебая для калия θ D = 100 К и считать условие Т < < θ D выполненным. 662. Вычислить характеристическую температуру θ D Дебая для железа, если при температуре Т = 20 К молярная теплоемкость железа Ст = 0, 226 Дж/К.моль. Условие Т < < θ D считать выполненным. 663. Система, состоящая из N = 1020 трехмерных квантовых осцилляторов, находится при температуре Т = θ E (θ E =250 К). Определить энергию Е системы. 664. Медный образец массой m = 100 г находится при температуре T 1 = 10 К. Определить теплоту Q, необходимую для нагревания образца до температуры Т 2 = 20 К. Можно принять характеристическую температуру θ D для меди равной 300 К, а условие Т < < θ D считать выполненным. 665. Используя квантовую теорию теплоемкости Эйнштейна, определить коэффициент упругости β связи атомов в кристалле алюминия. Принять для алюминия θ E = 300 К. 666. Найти отношение средней энергии < ε кв> линейного одномерного осциллятора, вычисленной по квантовойтеории, к энергии < ε кл> такого же осциллятора, вычисленной по классической теории. Вычисление произрасти для двух температур: 1) T = 0, 1θ Е; 2) Т = θ E, где θ E - характеристическая температура Эйнштейна. 667. Зная, что для алмаза θ D = 2000 К, вычислить его удельную теплоемкость при температуре T = 30 К. 668. Молярная теплоемкость C m серебра при температуре Т = 20 К оказалась равной 1, 65 Дж/(моль.К). Вычислить по значению теплоемкости характеристическую температуру θ D. Условие Т < < θ D считать выполненным. 669. Вычислить (по Дебаю) удельную теплоемкость хлористого натрия три температуре Т = θ d /20. Условие Т < < θ D считать выполненным. 670. Вычислить по теории Дебая теплоемкость цинка массой m= 100 г при температуре T = 10 К. Принять для цинка характеристическую температуру Дебая θ D = 300 К и считать условие Т < < θ D выполненным. 671. Определить долю свободных электронов в металле при температуре T = 0 К, энергии ε которых заключены в интервале значений от ½ ε m a x до ε m a x. 672. Германиевый кристалл, ширина Δ E запрещенной зоны в котором равна 0, 72 эВ, нагревают от температуры t 1 = 0°С до температуры t 2 = 15°С. Во сколько раз возрастет его удельная проводимость? 673. При нагревании кремниевого кристалла от температуры t 1= 0° до температуры t 2= 10°С его удельная проводимость возрастает в 2, 28 раза. По приведенным данным определить ширину Δ E запрещенной зоны кристалла кремния. 674. p - n -переход находится под обратным напряжением U = 0, 1 В. Его сопротивление R 1= 692 Ом. Каково сопротивление R 2перехода при прямом напряжении? 675. Металлы литий и цинк приводят в соприкосновение друг с другом при температуре T = 0 К. На сколько изменится концентрация электронов проводимости в цинке? Какой из этих металлов будет иметь более высокий потенциал? 676. Сопротивление R 1 p - n -перехода, находящегося под прямым напряжением U = 1 В, равно 10 Ом. Определить сопротивление R 2 перехода при обратном напряжении. 677. Найти минимальную энергию Wmin, необходимую для образования пары электрон—дырка в кристалле CaAs, если его удельная проводимость γ изменяется в 10 раз при изменении температуры от 20 до 3°С. 678. Сопротивление R 1кристалла PbS при температуре t 1= 20°С равно 104 Ом. Определить его сопротивление R 2 при температуре t 2 = 80°С. 679. Каково значение энергии Ферми ε f у электронов проводимости двухвалентной меди? Выразить энергию Ферми в джоулях и электрон-вольтах. 680. Прямое напряжение U, приложенное к р-п- переходу, равно 2 В. Во сколько раз возрастет сила тока через переход, если изменить температуру от Т 1= 300 К до Т 2= 273 К?
ПРИЛОЖЕНИЯ 1. Основные физические постоянные (округленные значения)
* Молярный объем идеального газа при нормальных условиях.
2. Некоторые астрономические величины
3. Плотность твердых тел, кг/м3
4. Плотность жидкостей, кг/м3
5 Плотность газов (при нормальных условиях), кг/м3
6. Коэффициент поверхностного натяжения жидкостей
7. Эффективный диаметр молекулы
8. Диэлектрическая проницаемость
9. Удельное сопротивление металлов
10. Энергия ионизации
11. Подвижность ионов в газах, м2/(В-с)
12. Показатель преломления
13, Работа выхода электронов
14. Относительные атомные массы А, и порядковые номера Z элементов
15. Массы атомов легких изотопов
16. Периоды полураспада радиоактивных изотопов
17. Масса и энергия покоя некоторых частиц
18. Основные Единицы СИ, имеющие специальные наименования
Примечания: 1. Кроме температуры Кельвина (обозначение T) допускается применять также температуру Цельсия (обозначение t), определяемую выражением t = T— To, где T0 = 273, 15 К. Температура Кельвина выражается в Кельвинах, температура Цельсия — в градусах Цельсия (обозначение международное и русское °С). По размеру градус Цельсия равен Кельвину. 2. Интервал или разность температур Кельвина выражают в Кельвинах. Интервал или разность температур Цельсия допускается выражать как в Кельвинах, так и в градусах Цельсия.
19. Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц
20. Греческий алфавит
|