![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Физические модели атомов. ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Модели атома Томсона и Резерфорда. Линейчатый спектр атома водорода. Эмпирические закономерности в атомных спектрах. Формула Бальмера. Теория атома водорода по Бору. Постулаты Бора. Теория водородоподобного атома. Квантовая природа вещества. Элементы квантовой механики. Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества. Гипотеза де Бройля. Опыты Дэвиссона и Джермера. Дифракция микрочастиц. Принцип неопределенности Гейзенберга. Волновая функция, ее статистический смысл и условия, которым она должна удовлетворять. Уравнение Шредингера. Квантовая частица в одномерной потенциальной яме. Одномерный потенциальный порог и барьер. Линейный гармонический осциллятор в квантовой механике. Физика атомов и молекул. Элементы современной физики атомов и молекул. Стационарное уравнение Шредингера для атома водорода. Волновые функции и квантовые числа. Правила отбора для квантовых переходов. Опыт Штерна и Герлаха. Эффект Зеемана. Принцип Паули. Молекулярные спектры. Оптические квантовые генераторы Спонтанное и индуцированное излучение. Инверсное заселение уровней активной среды. Основные компоненты лазера. Условие усиления и генерации света. Особенности лазерного излучения. Основные типы лазеров и их применение. Физика атомного ядра и элементарных частиц. Строение и свойства атомных ядер. Состав ядра. Изотопы. Масса и энергия связи в ядре. Радиоактивность. Ядерные реакции. Явление радиоактивности. Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Понятие о ядерных реакциях. Законы сохранения в ядерных реакциях. Современная физическая картина мира. Иерархия строения материи. Эволюция Вселенной. Физическая картина мира как философская категория.
ПРИМЕРЫ ОФОРМЛЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
ВАРИАНТ 1 Задача №1 В подвешенный на нити длиной
столкновения как движение материальной точки с массой
Решение: Запишем закон сохранения импульса для системы тел
где В проекции на ось x имеем:
Уравнение (1) позволяет выразить искомую величину Итак, из уравнения (1) имеем:
Запишем закон сохранения энергии для системы тел после неупругого соударения (полная механическая энергия остается величиной постоянной):
Величина
Подставляя (3) в (2), получаем
Проверка размерности:
Выполняем расчет:
Ответ: Задача №2
Смесь водорода и азота общей массой
Решение: Для определения парциального давления запишем уравнение Менделеева – Клапейрона для каждого компонента:
где индексом “1” отмечены характеристики, относящиеся к водороду, а индексом “2” – к азоту. Выразим
при этом Из (4) и (5) следует
Из (6) получаем
И далее находим массу азота:
Проверка размерности:
Расчет:
Ответ:
Задача №3
Две
противоположны по направлению и равны по модулю
Решение: На основании закона сохранения энергии
Отсюда
где Проверка размерности:
Ответ:
Задача №4
Тонкий провод в виде кольца массой
Решение: Запишем уравнение движения кругового контура для случая малых колебаний:
где
Таким образом, мы получаем уравнение гармонических колебаний кольца для которых циклическая частота Учитывая связь периода колебаний и частоты, имеем:
Отсюда
следовательно,
Проверка размерности:
Расчет:
Ответ:
Задача №5
На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает монохроматический свет. Постоянная дифракционной решетки в n = 4, 6 раза больше длины световой волны. Найти общее число m дифракционных максимумов, которое теоретически возможно наблюдать в данном случае.
Решение: Для решения задачи воспользуемся условием максимума дифракционной решетки. Разность хода лучей от соседних щелей должна быть равна целому числу длин волн.
где k – порядок максимума. Модуль Поэтому из формулы (1) вытекает, что наибольший порядок наблюдаемого максимума k max должен быть меньше отношения периода решетки d к длине волны λ kmax < следовательно, kmax < Общее количество максимумов будет равно сумме центрального максимума и числа максимумов справа и слева от центрального:
Ответ: 9 максимумов.
Задача №6
Параллельный пучок электронов, ускоренный напряжением 30 В, падает нормально на экран, в котором имеется щель шириной
Решение: Электрическое поле, совершая работу, равную Движущийся электрон, как и любая другая микрочастица, обладает волновыми свойствами. Длина волны де Бройля
Из рисунка находим, полагая ввиду малости углов Проверка размерности:
Расчет:
Обсуждение результата. Приведенное решение соответствует классической ситуации, когда электрическое поле создает движение со скоростью
и проводить анализ решения на основе этого соотношения. Ответ:
Используемая литература: 1. Савельев, И.В. Курс общей физики: В 3 т. [Текст]: Учебное пособие / И. В. Савельев.– Изд.5-е, стереотип. – СПб.: Изд-во “Лань”, 2006, Т.1- 496 с. – (Механика, колебания и волны, молекулярная физика). 2. Савельев, И.В. Курс общей физики: В 3 т. [Текст]: Учебное пособие / И. В. Савельев.– Изд.5-е, стереотип. – СПб.: Изд-во “Лань”, 2006, Т.2. - 496 с.- (Электричество и магнетизм. Волны. Оптика). 3. Савельев, И.В. Курс общей физики: В 3 [Текст]: Учебное пособие / И. В. Савельев. – Изд.5-е, стереотип. – СПб.: Изд-во “Лань”, 2006, т. - 2-е изд., испр. - М.: Наука, 1982. Т.3 - 304 с. (Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц) 4. Пиралишвили, Ш.А. Механика. Электромагнетизм. - [Текст]/ Ш.А.Пиралишвили, Н.А.Мочалова, З.В.Суворова, Е.В.Шалагина, В.В.Шувалов. –М.: Машиностроение, 2006. -336с. 5. Пиралишвили, Ш.А. Колебания. Волны. Геометрическая и волновая оптика. Квантовая и ядерная физика..- [Текст]/ Ш.А.Пиралишвили, Н.А.Мочалова, З.В.Суворова, Е.В.Шалагина, В.В.Шувалов. –М.: Машиностроение-1, 2007. -341с. 6. Пиралишвили, Ш.А.Термодинамика и молекулярная физика. Элементы статистической физики. Элементы физики конденсированного состояния. - [Текст]/ Ш.А.Пиралишвили, Н.А.Каляева, З.В.Суворова, Е.В.Шалагина, В.В.Шувалов. –М.: Машиностроение-1, 2008. -348с.
|