Файл: Ргу нефти и газа (ниу) имени И. М. Губкина. Кафедра физики Весенняя экзаменационная сессия 2021 2022 учебного года Дисциплина Квантовая физика.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 773
Скачиваний: 61
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
4(5б.) Фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов Δφ. Найдите максимальный импульс фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла. Масса электрона m, элементарный электрический заряд е.
5(5б.) Найдите отношение средних кинетических энергий свободных электронов у двух металлов при температуре, близкой к абсолютному нулю, если отношение концентраций свободных электронов у них равно 8.
6(5б.) Найдите, какая часть (в процентах) начального количества ядер радиоактивного изотопа, период полураспада которых 11 часов, останется не распавшейся за 33 часа.
7(8б.) Найдите (в МэВ) энергию, необходимую для разделения ядра неона 20Ne на две альфа-частицы и ядро углерода 12С. Удельные энергии связи в ядрах 20Ne, 12C и4He равны соответственно 8,03, 7,68 и 7,07 МэВ/нуклон.
1(7б.) Формула Релея-Джинса для излучательной способности АЧТ и ее графическое выражение. Ультрафиолетовая катастрофа. Гипотеза Планка для теплового излучения.Формула Планка для излучательной способности АЧТ и ее графическое выражение.
2(5б.) Волновая или y-функция частицы и ее вероятностный смысл.. Условие нормировки волновой функции.
3(5б.) Собственные полупроводники и их проводимость. Схема энергетических зон. Уровень Ферми.
4(5б.) Найдите длину волны фотона, излученного при переходе электрона атома водорода из некоторого возбужденного состояния в основное, если при этом радиус боровской орбиты электрона уменьшился в 16 раз. Постоянная Ридберга R.
5(5б.)Электрон находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Ширина ямы l. Найдите наименьшую разность энергетических уровней электрона. Масса электрона m, постоянная Планка h.
6(5б.) Найдите, во сколько раз радиус ядра атома серебра больше радиуса альфа-частицы. Ядро атома серебра содержит 47 нейтронов и 61 протон.
7(8б.) При облучении некоторого металла светом с длиной волны λ максимальный импульс фотоэлектронов оказался равным р. При облучении этого же металла светом с длиной волны, в nраз меньшей, максимальный импульс фотоэлектронов оказался в mраз больше. Найдите отношение красной границы фотоэффекта λкр. к длине волны λ
1(5б.) Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Максимальный импульс, передаваемый поверхности металла при вылете каждого электрона навстречу падающему фотону (нормально к поверхности катода).
2(5б.) Полупроводники с акцепторной примесью и их проводимость. Схема энергетических зон.
3(7б.) Особенности реакции деления тяжелых ядер. Энергия, выделяющаяся при делении ядра урана. Цепной механизм реакции деления. Процессы, препятствующие цепному механизму этой реакции. Графитовые ядерные реакторы.
4(5б.) Найдите, сколько электронов может находиться в подоболочке с значением квантовых чисел n = 4, l = 2.
5(5б.) Найдите энергию, которую имеет квант электромагнитного излучения с длиной волны, равной комптоновской длине волны частицы с энергией покоя Е0.
6(5б.) Радиус атомного ядра может быть определен по эмпирической формуле R =
A1/3, где А – массовое число ядра. Найдите коэффициент в этой формуле, если известна средняя плотность ядерного вещества ρ. Считать, что ядра имеют форму шара. Атомная единица массы m0.7(8б.) Частица находится в одномерном бесконечно глубоком потенциальном ящике шириной 0,2 нм. Найдите номер энергетического состояния частицы, если энергия этого состояния соответствует импульсу частицы 3,3∙10‒24 Н∙с. Постоянная Планка h= 6,6∙10‒34 Дж∙с.
1(5б.) Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза и формула де-Бройля. Опыты, подтверждающие гипотезу де Бройля.
2(7б.) Уравнение Шредингера для стационарных состояний и его решение для частицы массы m в одномерной потенциальной яме ширины lс бесконечно высокими стенками. Значения энергии частицы. Покажите, что на ширине ямы укладывается целое число полуволн де Бройля.
3(5б.) Взаимодействие гамма-излучения с веществом. Рождение электронно-позитронных пар.
4(5б.) При поглощении фотона атом водорода перешел из основного энергетического состояния во второе. Найдите скорость, которую получил при этом атом водорода. Масса этого атома m. Энергия ионизации атома водорода Е0.
5(5б.) Чистый германий имеет ширину запрещенной зоны 1,1·10–19 Дж. Найдите (в микрометрах) длину волны, соответствующую длинноволновому краю полосы поглощения инфракрасного излучения этим элементом. Постоянная Планка 6,63∙10−34 Дж·с.
6(5б.)
При увеличении начальной температуры 1000 К удельное сопротивление некоторого чистого полупроводника уменьшилось в 19,7 раза. Ширина запрещенной зоны у этого полупроводника равна 8,4·10–20 Дж. Найдите, во сколько раз была увеличена абсолютная температура. Постоянная Больцмана 1,4∙10−23 Дж/К. ln 19,7 ≈ 3
7(8б.) Найдите (в МэВ) энергию, необходимую для разделения ядра неона 20Ne на две альфа-частицы и ядро углерода 12С. Удельные энергии связи в ядрах 20Ne, 12Cи4Heравны соответственно 8,03, 7,68 и 7,07 МэВ/нуклон.
1(5б.) Качественное объяснение эффекта Комптона на основе корпускулярных свойств излучения. Законы сохранения энергии и импульса в эффекте Комптона. Векторная диаграмма закона сохранения импульса.
2(7б.) Напишите уравнение Шредингера и его решение для электрона в атоме водорода в основном состоянии. Главное квантовое число. Нарисуйте график зависимости плотности вероятности нахождения электрона на расстоянии rот ядра ρ(r) (радиальной плотности вероятности) для электрона в атоме водорода в основном состоянии. Найдите максимальное значение этой плотности вероятности.
3(5б.) Частицы и античастицы. Аннигиляция и рождение пар. Примеры.
4(5б.) Электрон находится в одномерном бесконечно глубоком потенциальном ящике с непроницаемыми «стенками». В третьем энергетическом состоянии он имеет энергию Е. Найдите ширину ящика l. Постоянная Планка ħ. Масса электрона m.
5(5б.) Считая, что атомные ядра имеют форму шара, найдите плотность ядерного вещества. Воспользуйтесь формулой для радиуса ядра R =
A1/3, где А – массовое число ядра, – постоянная. Атомная единица массы m0.6(5б.) При уменьшении абсолютной температуры АЧТ на 40% длина волны, соответствующая максимальному значению его испускательной способности, увеличилась на 1,45 мкм. Найдите начальную температуру этого тела. Постоянная Вина 2,9∙10−3 м∙К .
7(8б.) Частица находится в одномерном бесконечно глубоком потенциальном ящике шириной 0,2 нм. Найдите номер энергетического состояния частицы, если энергия этого состояния соответствует импульсу частицы 3,3∙10
‒24 Н∙с. Постоянная Планка h= 6,6∙10‒34 Дж∙с.
1(5б.) Соотношения неопределенностей Гейзенберга для координат и проекций импульса. Невозможность описания поведения частиц с помощью классического понятия траектории.
2(7б.) Образование энергетических зон в кристаллах. Разрешенные и запрещенные зоны. Деление твердых тел на металлы, диэлектрики и полупроводники.
3(5б.) Состав атомного ядра. Нуклоны. Зарядовое и массовое числа. Спин ядра. Изотопы, изобары.
4(5б.) Найдите длину волны фотона, излученного при переходе электрона атома водорода из некоторого возбужденного состояния в основное, если при этом радиус боровской орбиты электрона уменьшился в 16 раз. Постоянная Ридберга R.
5(5б.) Найдите отношение средних кинетических энергий свободных электронов у двух металлов при температуре, близкой к абсолютному нулю, если отношение концентраций свободных электронов у них равно 8.
6(5б.) Найдите, во сколько раз заселенность энергетического уровня свободных электронов в металле с энергией ε = εF‒ 1,5kT больше заселенности уровня с энергией ε = εF+ 1,5kT (εF‒ энергия Ферми).
7(8б) При очередном освещении поверхности некоторого металла светом с длинами волн λ1 и λ2 выяснилось, что соответствующие максимальные скорости фотоэлектронов отличаются друг от друга в два раза. Найдите работу выхода электрона для этого металла. Постоянная Планка h.
1(7б.) Формула Релея-Джинса для излучательной способности АЧТ и ее графическое выражение.Ультрафиолетовая катастрофа. Гипотеза Планка для теплового излучения.Формула Планка для излучательной способности АЧТ и ее графическое выражение.
1(5б.) Двойственная природа электромагнитного излучения. Примеры явлений, в которых проявляются волновые свойства света.
3(5б.) Отрицательный бета-распад радиоактивных ядер и его схема. Особенности распределения энергии электронов при этом распаде. Антинейтрино.
5(5б.) Электрон находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Ширина ямы l. Найдите наименьшую разность энергетических уровней электрона. Постоянная Планка ћ. Масса электрона m.
5(5б.) Найдите, во сколько раз кинетическая энергия нерелятивистской частицы меньше ее энергии покоя, если комптоновская длина волны этой частицы в 20 раз меньше ее дебройлевской длины волны.
6(5б.) Отношение концентраций свободных электронов у двух металлов равно n. Найдите отношение средних кинетических энергий свободных электронов у этих металлов при температуре, близкой к абсолютному нулю.
7(8б.) Фотон с энергией, равной энергии покоя электрона Е0, рассеялся на свободном электроне под углом 120°. Найдите кинетическую энергию, приобретенную электроном. Начальной кинетической энергией электрона пренебречь.
1(5б.) Двойственная природа электромагнитного излучения. Примеры явлений, в которых проявляются волновые свойства света.
2(7б.) Квантовые числа n, l, m, ms и их связь с физическими характеристиками состояния электрона.
3(5б.) Ядерные силы и их свойства. Состав атомного ядра. Нуклоны. Зарядовое и массовое числа. Спин ядра. Изотопы, изобары.
4(5б.) При нагревании АЧТ до 1600 К длина волны, соответствующ максимальному значению испускательной способности, сместилась на 580 нм. Найдите, во сколько раз была при этом увеличена абсолютная температура тела. Постоянная Вина 2,9∙10−3 м∙К .
5(5б.) Определите (в нанометрах) красную границу фотоэффекта для лития, у которого работа выхода электрона равна 2,2·10–19 Дж. Постоянная Планка 6,6∙10−34 Дж∙с.
6(5б.) Найдите, какая часть (в процентах) начального количества ядер радиоактивного изотопа, период полураспада которых 11 часов, останется не распавшейся за 33 часа.
7(8б.) Частица находится в одномерном бесконечно глубоком потенциальном ящике. Найдите (в процентах) вероятность того, что частица, находящаяся в основном энергетическом состоянии, будет обнаружена в крайней четверти ящика.
Зав. кафедрой А.И. Черноуцан