Пз №5 "Основные идеи квантовой теории, волны де Бройля "

1. Электрон в атоме водорода находится в основном состоянии. Он поглощает энергию 10,17 эВ. Во сколько раз изменился радиус орбиты электрона и скорость его движения?

2. На какой энергетический уровень перешел электрон в атоме водорода из основного состояния, если он поглотил фотон с длиной волны 103 нм? Сколько линий будет наблюдаться в спектре испускания этого атома? Показать соответствующие переходы

3. Определить разницу между частотами первых линий серии Бальмера водорода и иона гелия He⁺. R = 1,097×10⁷ м^-1, с = 3×10⁸ м/с.

4. во сколько раз в атоме водорода минимальная длина волны в серии Бальмера больше максимальной длины волны в серии Лаймана? Найти эти длины волн. R = 1,097×10⁷ м^-1.

5. Определить потенциал ионизации иона Li⁺⁺. Во сколько раз он больше первого потенциала возбуждения? Найти отношение длин волн де Бройля для электрона и протона, ускоренных одинаковой разностью потенциалов

6. Определить, какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы длина волны де Бройля для него была равна 1 нм?

7. Какую дополнительную энергию нужно сообщить электрону, чтобы его длина волны де Бройля изменилась с 0,12 до 0,04 нм?

Пз №6 "Уравнение Шредингера, атом"

1. Электрон, находящийся в бесконечно глубокой потенциальной яме шириной 2 Å, имеет энергию 37,6 эВ. Определить номер энергетического уровня и значение волнового числа к. Оценить дискретность энергетических уровней различных физических систем:

а) молекула газа в сосуде - m  10^-27 кг, l  0,1 м

б) свободный электрон в металле - m  10^-30 кг, l  0,1 м

в) электрон в атоме - m  10^-30 кг, l  10^-10 м

W_т  кТ Т = 300 К к = 1,3810^-23 Дж/К

Проанализировать, для каких n разность DW_n+1,n будет минимальной.

2. Найти энергию и момент импульса электрона в атоме водорода в состоянии 3p. Какую энергию необходимо сообщить атому, чтобы он перешел в 4f-состояние? Определить в 4f-состоянии орбитальный момент импульса L_l электрона и максимальное значение проекции L_lzmax на направление внешнего магнитного поля.

3. Определить возможные значения магнитного момента, обусловленного орбитальным движением электрона в возбужденном атоме водорода и максимальную проекцию магнитного момента в этом состоянии на ось z., если энергия возбуждения равна 12,09 эВ. _Б = 0,92710^-23 Дж/Тл.

4. Момент импульса L_l орбитального движения электрона в атоме водорода равен 1,83·10^–34 Дж·с. Определить магнитный момент р_m, обусловленный орбитальным движением электрона

5. Заполненный электронный слой характеризуется главным квантовым числом n=3. Указать количество электронов в этом слое, которые имеют одинаковые квантовые числа: 1) l=0; 2) m= 0.

6. Написать электронные конфигурации атомов бора, углерода, натрия, хлора.

Пз №7 "Атомное ядро"

1. Природный уран представляет собой смесь трех изотопов: , , . Чем отличаются их ядра? Вычислить массу, заряд и радиус ядра Сколько процентов от массы нейтрального атома урана составляет масса его электронной оболочки? Относительную массу урана принять равной его массовому числу.

2. Определить химический элемент, в атомном ядре которого содержится I) 7 протонов и 7 нейтронов; 2) 51 протон и 71 нейтрон; 3) 101 протон и 155 нейтронов.

3. Вычислить дефект массы и удельную энергию связи ядра изотопа алюминия .

4. Определить период полураспада радиоактивного стронция, если за один год на каждую тысячу атомов распадается в среднем 24,75 атомов.

5. Определить постоянную распада и среднее время жизни радиоактивного изотопа кобальта , если известно, что его активность уменьшается на 4 % за час.

6. Какой изотоп образуется из ядра изотопа радия в результате пяти - и четырех -распадов?

7. Написать недостающие обозначения в ядерных реакциях

 (, p)  x;  (n, x)  .  (x, n)  ,

 (, p) x,  (p, x) 

8. Написать недостающие обозначения в ядерной реакции  (x, )  . Вычислить энергетический эффект этой реакции. К какому типу по характеру энергетического эффекта относится эта реакция?

5