- •Розділ V: “ оптика” розділ VI: “ атомна фізика”
- •Виконаємо обчислення:
- •Розв’язок. Для визначення енергії первинного фотона скористаємося формулою Комптона:
- •Виконаємо обчислення:
- •Контрольна робота №5
- •535. Швидкість електрона (де с – швидкість світла у вакуумі). Знаючи енергію спокою електрона в мегаелектрон-вольтах визначити в тих же одиницях кінетичну енергію т електрона.
- •538. Яку швидкість β (у частках швидкості світла) потрібно надати частинці, щоб її кінетична енергія дорівнювала подвоєній енергії спокою?
- •564. Визначити максимальну зміну довжини хвилі (Δλ)max при комптонівському розсіюванні світла на електронах і вільних протонах.
- •571. Визначити енергетичну освітленість (опромінення) Ee дзеркальної поверхні, якщо тиск р, спричинений випромінюванням, дорівнює 40мкПа. Випромінювання падає нормально до поверхні.
- •602. Обчислити за теорією Бора радіус r2 другої стаціонарної орбіти і швидкість v2 електрону на цій орбіті для атома водню.
- •640. Хвильова функція, що описує рух електрона в основному стані атома водню, має вигляд
- •645. Знайти середню тривалість життя τ атома радіоактивного ізотопу кобальту .
- •659. Визначити теплові ефекти наступних реакцій:
- •660. Визначити швидкості продуктів реакції , що протікає в результаті взаємодії теплових нейтронів з нерухомими ядрами бору.
- •3. Відносні атомні маси Аr і порядкові номери z деяких елементів
- •4. Маси атомів легких ізотопів
- •5. Період напіврозпаду радіоактивних ізотопів
- •6. Маса та енергія спокою деяких частинок
- •7. Одиниці сі, що мають спеціальні найменування
- •Додаткові одиниці
- •Похідні одиниці
- •Рекомендована література
- •* Енергії е0 і ε2 входять до формули у вигляді співвідношення, тому їх можна не виражати в одиницях сi.
659. Визначити теплові ефекти наступних реакцій:
і
.
660. Визначити швидкості продуктів реакції , що протікає в результаті взаємодії теплових нейтронів з нерухомими ядрами бору.
661. Визначити теплоту Q, необхідну для нагрівання кристала калію масою m = 200г від температури T1 = 4К до температури T1 = 5К. Прийняти характеристичну температуру Дебая для калію ΘD = 100К і вважати умову виконаною.
662. Обчислити характеристичну температуру ΘD, Дебая для заліза, якщо при температурі T = 20К молярна теплоємність заліза Cm = 0,226 Дж/К·моль. Умову вважати виконаною.
663. Система, що складається із N = 1020 тривимірних квантових осциляторів, перебуває при температурі T = ΘE (ΘE = 250К). Визначити енергію E системи.
664. Мідний зразок масою m = 100г перебуває при температурі Т1 = 10К. Визначити теплоту Q, необхідну для нагрівання зразка до температури Т2 = 20К. Можна прийняти характеристичну температуру ΘD для міді рівною 300К, а умову вважати виконаною.
665. Використовуючи квантову теорію теплоємності Ейнштейна, визначити коефіцієнт пружності β зв’язку атомів у кристалі алюмінію. Прийняти для алюмінію ΘE = 300К.
666.
Знайти відношення середньої енергії
лінійного одновимірного осцилятора,
обчисленої за квантовою теорією, до
енергії
такого ж осцилятора, обчисленої за
класичною теорією. Обчислення зробити
для двох температур: 1) T
= 0,1·ΘE;
2) T
= ΘE,
де ΘE
–
характеристична температура Ейнштейна.
667. Знаючи, що для алмаза ΘD = 2000К, обчислити його питому теплоємність при температурі T = 30К.
668. Молярна теплоємність Cm срібла при температурі ΘD = 2000К виявилася рівною 1,65Дж/(моль·К). Обчислити за значенням теплоємності характеристичну температуру ΘD. Умову вважати виконаною.
669.
Обчислити
(за Дебаєм) питому теплоємність хлористого
натрію при температурі T
= ΘD
/20.
Умову
вважати виконаною.
670. Обчислити за теорією Дебая теплоємність цинку масою m = 100г при температурі T = 10К. Прийняти для цинку характеристичну температуру Дебая ΘD = 300К і вважати умову виконаною.
671.
Визначити
частку вільних електронів у металі при
температурі T
=
0К,
енергії ε
яких лежать в інтервалі значень від
до
.
672. Германієвий кристал, ширина ΔЕ забороненої зони в якому дорівнює 0,72еВ, нагрівають від температури t1 = 0ºC до температури t2 = 15ºC. У скільки разів зросте його питома провідність?
673. При нагріванні кремнієвого кристала від температури t1 = 0°C до температури t2 = 10°C його питома провідність зростає в 2,28 рази. За наведеними даними визначити ширину ΔЕ забороненої зони кристала кремнію.
674. p - n – перехід перебуває під зворотною напругою U = 0,1В. Його опір R1 = 692.Ом. Який опір R2 переходу при прямій напрузі?
675. Метали літій і цинк приводять у зіткнення один з одним при температурі T = 0К. На скільки зміниться концентрація електронів провідності в цинку? Який із цих металів буде мати більше високий потенціал?
676. Опір R1 p - n – переходу, що перебуває під прямою напругою U = 1В, дорівнює 10Ом. Визначити опір R2 переходу при зворотній напрузі.
677. Знайти мінімальну енергію Wmin, необхідну для утворення пари електрон – дірка в кристалі CaAs, якщо його питома провідність γ змінюється в 10 разів при зміні температури від 20ºC до 3ºС.
678. Опір R1 кристала PbS при температурі t1 = 0ºC дорівнює 104Ом. Визначити його опір R2 при температурі t2 = 80ºC.
679. Яке значення енергії Фермі εF в електронів провідності двовалентної міді? Виразити енергію Фермі в джоулях і електрон-вольтах.
680. Пряма напруга U, прикладена до p - n – переходу, дорівнює 2В. У скільки разів зросте сила струму через перехід, якщо змінити температуру від Т1 = 300К до Т2 = 273К?
1. Показник заломлення
Речовина |
Показник |
Речовина |
Показник |
Діамант |
2.42 |
Гліцерин |
1.47 |
Вода |
1.33 |
Скло |
1.50 |
2. Робота виходу електронів
Метал |
А, Дж |
А, еВ |
Калій |
3.5·10 –19 |
2.2 |
Літій |
3.7·10 –19 |
2.3 |
Платина |
10·10 –19 |
6.3 |
Рубідій |
3.4·10 –19 |
2.1 |
Срібло |
7.5·10 –19 |
4.7 |
Цезій |
3.2·10 –19 |
2.0 |
Цинк |
6.4·10 –19 |
4.0 |
