Физика / 1

Дано:

𝓁=3м

=4.5мм

m=3

СИ:

4.5·м

ϕ=?

Дано:

λ=0,6 мкм

R=4м

r=1,8 мм

м=2

СИ:

6·м

1.8·м

=?

Решение:

В проходящем свете оптическая разность хода, при условии, что параллельный пучок света падает нормально на плоскую поверхность линзы,

△=2dn или n= (1)

По теореме Пифагора

+=;

=;

=2Rd-(2).

Когда радиус кривизны R линзы большой, d очень мал. Тогда (2) перепишем в виде

=2Rd или d= (3).

Условие максимума в проходящем свете

,…(4)

Подставим (3) и (4) в (1):

n== (5).

Вычислим n:

n=≈1,48.

Ответ: 1,48

Лекция №14(Эбергард)

Теоретические вопросы:

1. Что такое дифракция волн?

2. Сформулируйте принцип Гюйгенса.

3. Что такое волновод?

4. Что изображено на рисунке?

Тест.

1. Какое явление представлено на рисунке?

1) Теплопроводность 2) Дифракция 3) Диффузия

2. Основной постулат волновой теории, описывающий и объясняющий механизм распространения волн, в частности, световых (а)

1) Принцип Гюйгенса-Френеля 2) Принцип Паули 3) Закон всемирного тяготения

3. Что выражает представленная формула?

1) Плотность 2) Среднюю длину свободного пробега молекул 3) Радиус k-ой зоны Френеля для плоской волны

4. Формула радиуса k-ой зоны Френеля для сферической волны (а) 1) 2) 3)

5. Разрешающая сила дифракционной решетки: (в)

, где -

1)Номер зоны Френеля 2)Коэффициент диффузии 3)Длина волны

6. Закон, согласно которому отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью, восстановленной в точке падения; угол падения равен углу отражения.

1)Первый закон Ньютона 2)Первый закон термодинамики 3)Закон отражения

7. Закон преломления

1)Преломленный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью, восстановленной в точке падения; отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных веществ 2)Силы, с которыми тела взаимодействуют друг с другом, равны по модулю и направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны 3)Отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью, восстановленной в точке падения; угол падения равен углу отражения

8. При помощи рисунка сформулируйте зависимость изменения главных максимумов при увеличении числа щелей решетки

1)Увеличение числа щелей не влияет на главные максимумы 2)Увеличение числа щелей приводит к росту интенсивности главных максимумов и к уменьшению их ширины 3)Увеличение числа щелей приводит к уменьшению интенсивности главных максимумов и к увеличению их ширины

9. Условие главных максимумов интенсивности

, k=0,1,2,3,…,

где φ-

1)Длина волны 2)Угол между нормалью к поверхности решетки и нап­равлением дифрагированных волн 3)Номер главного макси­мума

10. Для чего применяются световоды?

1)Для освещения наблюдения областей, недоступных для обычного видения; в различных оптико-электронных приборах, обрабатывающих информацию; в фотокопирующих системах; в медицине. 2)Для тушения возгорания нефтепродуктов, горючих материалов, горючих жидкостей, а также для тушения возгорания электроустановок. 3)Для всего вышеперечисленного.

Задачи.

№1:На диафрагму с круглым отверстием радиусом r=1 мм падает нормально параллельный пучок света длиной волны λ=0,05 мкм. На пути лучей, прошедших через отверстие, помещают экран. Определить максимальное расстояние b_max от центра от­верстия до экрана, при котором в центре дифракционной картины еще будет наблюдаться темное пят­но.

Решение: Расстояние, при котором будет видно темное пят­но, определяется числом зон Фре­неля, укладывающихся в отвер­стии. Если число зон четное, то в центре дифракционной картины бу­дет темное пятно.

Число зон Френеля, помещаю­щихся в отверстии, убывает по мере удаления экрана от отверстия. Наименьшее четное число зон равно двум. Следовательно, максимальное расстояние, при котором еще будет наблюдаться темное пятно в центре экрана, определяется условием, согласно которому в отверстии должны поместиться две зоны Френеля.

Из рисунка следует, что расстояние от точки наблюдения O на экране до края отверстия на 2 больше, чем расстояние b_max.

По теореме Пифагора получим:

Учтя, что << и что членом, содержащим , можно пренеб­речь, последнее равенство перепишем в виде

Произведя вычисления по последней формуле, найдем

b_max=1 м

Ответ: b_max=1 м.

№2: На щель шириной а=0,1 мм нормально падает параллельный пучок света от монохроматического источника (λ=0,6 мкм). Определить ширину l центрального максимума в дифракционной картине, проецируемой с помощью линзы, нахо­дящейся непосредственно за щелью, на экран, отстоящий от лин­зы на расстоянии L=l м

Решение: Максимум интенсивности света за­нимает область между ближайшими от него справа и слева миниму­мами интенсивности. Поэтому ширину центрального максимума интенсивности примем равной расстоянию между этими двумя минимумами интенсивности Минимумы интенсивности света при дифракции от одной щели наблюдаются под углами φ, определяемыми условием (1)

где k — порядок минимума; в нашем случае равен единице. Расстояние между двумя минимумами на экране определим не­посредственно по чертежу: . Заметив, что при малых уг­лах

, перепишем эту формулу в виде

(2)

Выразим sin φ из формулы (1) и подставим его в равенство (2):

(3)

Произведя вычисления по фор­муле (3), получим

l=1,2 см.

Ответ: l=1,2 см

Лекция №15 (Головкина)

Теоретические вопросы:

1. Что такое поляризатор?

2. Физический смысл закона Брюстера.

3. Закон Ламберта-Бугера-Бэра.

4. Отличия между нормальной и аномальной дисперсией.

Тест:

1. Формула для описания закона Малюса:

1. ,

Где:

 - интенсивность падающего на поляризатор света,

) - интенсивность света, выходящего из поляризатора.

2. = ,

Где:

– амплитуда световой волны

3. = ,

Где:

– амплитуда световой волны

2. Ультрафиолетовая катастрофа – это парадокс, исходящий из формулы…

1. …для закона Релея-Джинса

2. …для закона Брюстера

3. …для закона Ламберта-Бугера-Бэра

3. Пространственную структуру эллиптически поляризованных волн поясняет рисунок…

2)

3)

4. В каких случаях поглощается свет?

1. При преобразовании энергии волны во внутреннюю энергию – нагревание вещества.

2. При затрате энергии на вторичное излучение в другом диапазоне частот – фотолюминесценция.

3. Все вышеперечисленное.

5. Формула для фазовой скорости волны

1. ,

где - волновое число

– частота

2. = ,

где – частота

3. =,

где – частота

6. Линейно-поляризованный свет – это…

1. электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света и микроволновым радиоизлучением.

2. свет с плоскостью колебания, ограниченной в одном направлении, и распространяющийся в одной плоскости.

3. свет с плоскостью колебания, ограниченной в одном направлении, и распространяющийся в нескольких плоскостях.

7. Термин «дисперсия» был впервые использован

1. Галилеем

2. Рене Декартом

3. Исааком Ньютоном

8. Эразм Бартолинус впервые получил обычный и необычный поляризованный свет в

1. 1663 году

2. 1669 году

3. 1696 году

9. Формула для закона Брюстера

1. , где = ; – угол падения

2. , где = ; – угол падения

3. , где = ; – угол падения

10. На обложке альбома The Dark Side of the Moon группы Pink Floyd изображено явление…

1. …интерференции

2. …дифракции

3. …дисперсии

Задачи:

№1:Какова скорость света в кристалле каменной соли, если угол Брюстера при падении пучка света из воздуха составляет ?

Дано:

с = ?

Решение:В качестве основы для решения задачи используем закон Брюстера: (1)

Выразим абсолютный показатель преломления кристалла каменной соли из выражения (1) и имеем:

= (2)

Показатель преломления света в кристалле связан со скоростью распространения света в нем как:

= (3)

Где:

c - скорость света в вакууме.

Приравняем правые части выражений (2) и (3), получим:

(4)

Выразим из (4) искомую скорость, получим:

Проведем вычисления, зная, что для воздуха = 1, c = 3* .

Ответ: 1,94*

№2: Рассчитать молярную концентрацию тирозина в растворе, если известно, что плотность поглощения (D) электромагнитного излучения с длиной волны λ_макс. = 275 нм такого раствора в кювете толщиной l =10 см составляет 13.4, а молярный коэффициент поглощения ε = 13400 л /(моль ^. см).

Дано: СИ

λ_макс. = 275 нм 275^. 10^-9

l =10 см 0,1 м

D = 13,4

ε = 13400 л /(моль ^. см)

Cm = ?

Решение:

Уравнение Бугера –Ламберта –Бера:

D = ε ^. C_M ^. l,

Откуда:

Ответ:

Лекция №16 (Мохова)

Теоретические вопросы:

1. Какое тело называют абсолютно чёрным?

2. Кратко опишите смысл гипотезы Планка.

3. Какими свойствами обладает свет согласно Корпускулярно-волновому дуализму?

4. Что такое фотоэффект?

Тест:

1. Формула энергии кванта:

1. E =

2. E = hc

3. E = h

2. Размерность постоянной Планка:

1. Дж/c

2. Дж*с

3. Н*с

3. Если энергия фотона меньше работы выхода, то:

1. Электрон не испускается

2. Электрон испускается

3. Фотон отражается с большей энергией

4. Если энергия фотона больше работы выхода, то:

1. Электрон не испускается

2. Электрон испускается

3. Фотон отражается с большей энергией

5. Формула Планка:

1. u(, T) =

2. u(, T) =

3. u(, T) =

6. Термин «абсолютно чёрное тело» был введён:

1. Вильгельм Вин

2. Макс Планк

3. Густав Кирхгоф

7. Спектр теплового излучения, расположение и интенсивность максимума которого:

1. зависят от массы тела

2. зависят от температуры, и интенсивность максимума уменьшается с уменьшением температуры

3. зависят от температуры, и интенсивность максимума уменьшается с увеличением температуры

8. Сколько существует законов внешнего фотоэффекта?

1. 2 закона

2. 4 закона

3. 3 закона

9. Соотношение постоянной Планка к редуцированной постоянной Планка равно:

1. 2

2. 

3. 

10. Какой момент считается «рождением» квантовой механики?

1. Теоретическое объяснение законов внешнего фотоэффекта

2. Гипотеза Планка

3. Ничего из выше перечисленного

Задачи:

№1. Определить наибольшую длину света, при которой может происходить фотоэффект для пластины, при А_вых. = 8,5*10^-19 Дж.

Дано: СИ

А_вых. = 8,5*10^-19 Дж

max-?

Решение:

Так как нам требуется определить только наибольшую длину света, при которой может происходить фотоэффект, то кинетической энергией электрона можно пренебречь. Так как нам требуется найти длину волны, то выражаем её, зная, что c = *.

Выражая из полученной формулы длину волны, получаем:  = , где c – скорость света, равная 3*10⁸ м/с, h – постоянная Планка, равная 6,63*10^-34 Дж*с.

После вычислений получаем ответ:  = 2,34*10^-7 м.

Ответ:  = 2,34*10^-7 м

№2. Найти энергию фотона, если известно, что длина волны данного фотона равна 5*10^-7 м.

Дано: СИ

= 5*10^-7 м

E-?

Решение:

Так как нам требуется найти энергию фотона, то используем формулу E = h. Но вместо частоты нам дана длина волны, поэтому, выражая частоту через отношение скорости света к длине волны, формула приобретает следующий вид: E = , где c – скорость света, равная 3*10⁸ м/с, h – постоянная Планка, равная 6,63*10^-34 Дж*с.

После вычислений получаем ответ: E = 3,98*10^-19 Дж.

Ответ: E = 3,98*10^-19 Дж.

Лекция №17 (Харченко)

Теоретические вопросы:

1. Суть опытов Резерфорда по рассеянию альфа-частиц.

2. Приведите три постулата Бора.

3. Опишите модель атома по Томсону.

4. Объясните её отличия от модели атома по Резерфорду.

Тест:

1. Формула энергии фотона:

2. Закон взаимодействия массы и энергии (Формула Эйнштейна):

3. Формула Ридберга для серии Бальмера:

1. 

2. 

3. )

4. Укажите массу покоя фотона:

5. Напишите формулу для определения импульса фотона:

6. Скорость света...

1. является постоянной независимо от среды

2. зависит от среды

3. уменьшается при удалении от источника излучения

7. Выберите верную формулу для определения длины в движущейся системе отсчёта:

8. Выберите верную формулу для определения коротковолновой границы рентгеновского спектра:

9. Выберите верное утверждение:

1. Ядро атома состоит из частиц, именуемых нуклонами, и имеет положительный заряд

2. Нейтроны удерживаются в ядре силами электромагнитного взаимодействия

3. В ядре атома вперемежку располагаются электроны и протоны

10. Выберите неверное утверждение:

1. Фотон ведёт себя одновременно и как волна, и как частица

2. Альфа-частица представляет собой атом гелия без электронной оболочки

3. Релятивистская масса фотона равна нулю

Задачи:

№1. С космического корабля, удаляющегося от Земли со скоростью 0,7c, стартует ракета в направлении движения корабля. Скорость ракеты относительно Земли равна 0,96с. Чему равна скорость ракеты относительно космического корабля? (с – скорость света)

Дано: СИ

-?

Решение:

Пусть – скорость корабля относительно Земли, – скорость ракеты относительно корабля, а -- скорость ракеты относительно Земли, тогда , а

По закону релятивистского сложения скоростей --

-- получаем: (, далее: , и = 0,8c

Ответ: 0,8c

№2. Определить угол θ рассеяния фотона после соударения со свободным электроном, если изменение длины волны (∆λ) при рассеянии равно 3,62 пм ()

Дано: СИ

-?

Решение:

, где h – постоянная Планка, m – масса фотона, а с – скорость света

→ θ = 120⁰

Ответ: 120⁰

Лекция №18 (Харченко)

Теоретические вопросы

1. Волновые свойства микрочастиц. Гипотеза де Бройля.

2. Опыты Девиссона и Джермера.

3. Дифракция электронов

4. Нормировка волновой функции.

Тест

1. Если А – работа выхода, h – постоянная Планка, то длина волны  света λ_кр, соответствующая красной границе фотоэффекта, определяется соотношением

1) A/h

2) h/A

3) hc/A

2.Явление отклонения от прямолинейного распространения волн, отгибание волнами препятствий, называют…

1)Дисперсией

2)Интерференцией

3)Дифракцией

3.Главное условие наблюдения интерференции и дифракции света. Волны должны быть

1)Когерентными

2)Синфазными

3)Монохроматическими

4. Явление сложения волн в пространстве, приводящее к перераспределению энергии волн в пространстве, называется…

1)Поляризацией

2)Интерференцией

3)Дифракцией

5.Л. де Бройль утверждал, что волновыми свойствами обладают…

1) Фотоны

2)Электроны

3)Все частицы материи

6.К микрочастицам относят…

1)Электроны, протоны и др. простые частицы

2)Атомы, ядра и др. сложные частицы

3)Все вышеперечисленное

7.Установка для опыта Дэвиссона и Джермера включала в себя…

1)Монокристалл никеля, чувствительный гальванометр

2)Цилиндр Фарадея, монокристалл никеля

3)Чувствительный гальванометр, монокристалл никеля и цилиндр Фарадея

8.Волновая функция- функция, используемая…

1)В квантовой механике

2)В волновой оптике

3)В геометрической оптике

9.Волновая функция удовлетворяет условия нормировки, если {\displaystyle {\int \limits _{V}{\Psi ^{\ast }\Psi }dV}=1}

1)10

2)1

3)7

10.Корпускулярно-волновые свойства микрочастиц открыл…

1) Девиссон

2) Шредингер

3) Де Бройль

Задачи.

№1: Какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону. Чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 100 до 50пм?

Решение: Энергия электрона равна

Учитывая, что –длина волны де Бройля для электрона, получим

Ответ:

№2: Какую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы его дебройлевская длина волны была равна его комптоновской длине волны?

Решение: Работа кинетического поля численно равна кинетической энергии, приобретенной электроном при прохождении ускоряющей разности потенциалов:

Кинетическую энергию электрона найдем из условия

Преобразуем предыдущее выражение и решим получившееся квадратное уравнение относительно :

Комптоновская длина волны электрона

Учитывая, что ,импульс такого электрона равен

Тогда

Значит,

Ответ: 0,21 МВ

Лекция №19 (Головкина)

Теоретические вопросы:

1. Что такое потенциальная яма?

2. Что такое одномерный потенциальный порог?

3. Что из себя представляет коэффициент прохождения?

4. Что такое волновая функция?

Тест:Начало формы

1. Потенциальная энергия U частицы, находящейся в одномерной бесконечно глубокой потенциальной яме, удовлетворяет одному из условий:

1. U >0

2. U <0

3. U =0

2. Одномерное временное уравнение Шредингера:

1. iћ*= - *+UΨ

2. Е_n= n² (n=1, 2, 3, ….)

3. Ψ(x;у)= А*exp [ *(px-Et)]

3. Собственное значение энергии частицы, находящейся на n-ом энергетическом уровне в бесконечно глубоком одномерном прямоугольном потенциальном ящике:

1. *(Е-U)Ψ=0

2. Е_n= n² (n=1, 2, 3, ….)

3. Ψ(x;у)= А*exp [ *(px-Et)]

4. Какая потенциальная ступень называется низкой:

1. если высота U₀ равна энергии Е частицы

2. если энергия Е частицы больше высоты U₀

3. если энергия Е равна 0

5. Какая потенциальная энергия называется высокой:

1. если энергия Е равна 0

2. если энергия Е частицы больше высоты U0

3. если высота U0 больше энергии Е частицы

6. Чему равен коэффициент прохождения волн де Бройля:

1. ρ=

2. τ =

3. iћ*= - *+UΨ

7. Чему равен коэффициент отражения волн де Бройля:

1. *(Е-U)Ψ=0

2. ρ=

3. Ψ(x;у)= А*exp [ *(px-Et)]

8. Чему равен коэффициент прозрачности прямоугольного потенциала ступени конечной ширины:

1. D ≈ exp(- )

2. τ=

3. ρ=

9. Каким равенством определяется вероятность нахождения частицы в интервале х₁ < х < х₂ :

1. W =

2. D ≈ exp(- )

3. iћ*= - *+UΨ

10. Чему равна волновая функция, описывающая одномерное движение свободной частицы:

1. iћ*= - *+UΨ

2. D ≈ exp(- )

3. Ψ(x;у)= А*exp [ *(px-Et)]

Задачи:

№1:Электрон находится в бесконечно глубоком одномерном прямоугольном потенциальном ящике шириной l. Вычислить вероятность того, что электрон, находящийся в возбужденном состоянии (n=2), будет обнаружен в средней трети ящика.

Решение:

Вероятность W обнаружить частицу в интервале х₁ < х < х₂ определяется равенством

W = , (1)

где Ψ_n(x)- нормированная собственная волновая функция, отвечающая данному состоянию.

Нормированная собственная волновая функция, описывающая состояние электрона в потенциальном ящике, имеет вид

Ψ_n(x)=**x

Возбужденному состоянию (n=2) отвечает собственная функция

Ψ₂(x)=**x (2)

Подставив Ψ₂(x) в подынтегральное выражение формулы (1) и вынося постоянные величины за знак интеграла, получим

W= xdx. (3)

Согласно условию задачи, х₁=l и х₂ = l. Подставим эти пределы интегрирования в формулу (3), произведем замену *x = (1-x) и разобьем интеграл на два:

W= xdx= ( - ) = ( - x _l/3 ^2l/3 )=

= - ( - ).

Заметив, что = , а = - , получим W= 0.195

Ответ: W= 0.195

U(x)

I

Рис. 46.1

U₀

Низкая потенциальная ступень

Дано:

Е=100 эВ

4% отр-ся

U₀ = ?

Решение:

Коэффициент отражения ρ от низкой потенциальной ступени выражается формулой

ρ=

где К₁ и К₂ – волновые числа, отвечающие движению электронов в областях I и II (см. рис. 46.1)

В области I кинетическая энергия электрона Е равна и волновое число

К₁ =

Поскольку координата электрона не определена, то импульс электрона определяется точно и, следовательно, в данном случае можно говорить о точном значении кинетической энергии.

В области II кинетическая энергия электрона равна E – U0 и волновое число

К₂ = .

Коэффициент отражения может быть записан в виде

ρ = ( )²

Разделим числитель и знаменатель дроби на :

ρ = ( )²

Решая уравнение относительно , получим

=

Возведя обе части равенства в квадрат, найдем высоту потенциальной ступени:

U₀ = ( 1- )² )*E

Подставив сюда значения величин и производя вычисления, найдем

U₀ = 55.6 эВ

Ответ: U₀ = 55.6 эВ

Лекция №20 (Харченко)

Теоретические вопросы

1. Чем характеризуется каждая атомная орбиталь?

2. Что такое функция радиального распределения?

3. Что такое осциллятор?

4. Что такое молекулярные спектры?

Тест

1. Для основного состояния атома водорода квантовые числа n, l , m_l  имеют следующие значения:

1)n = 1, l = 0, m_l = 0

2)n = 1, l = 1, m_l = 1

3)n = 1, l = 1, m_l = 0

2. Типичные молекулярные спектры:

1)сплошные

2)полосатые

3)клетчатые

3. Потенциальная энергия квантового гармонического осциллятора имеет вид:

1)

2)

3)

4. Решение уравнения Шредингера для оператора проекции импульса уравнение принимает вид:

1) -ihdY/dx = p_xY   

2) Y = const·exp(i/hp_xx)

3) , 

5. Из решения уравнения Шредингера для молекул водорода энергия молекулы:

1) Е ≈ Е_эл + Е_кол + Е_вращ

2) Е ≈ Е_эл + Е_кол

3) Е ≈ Е_вращ

6. Квантовый гармонический осциллятор описывается уравнением:

1)

2)

3)

7. В общем уравнении Шредингера

1)оператор Гамильтона 2)оператор Лапласа 3)оператор Лаймана

8. В зависимости от того, изменение каких видов энергии (электрон­ной, колебательной или вращательной) обуславливает испускание молекулой фотона, различают три вида полос  (выберете неправильный вариант)- 1) вращательные

2)колебательно-вращательные

3)электронно-вращательные

9. Что характеризует орбитальное квантовое число ?

1)геометрическую форму орбитали

2)энергетический уровень электрона

3)ориентация орбитали в пространстве

10. Гамильтониан в квантовой теории — это оператор

1) потенциальной энергии 

2) полной энергии системы

3) кинетической энергии

Задачи

№1. Рассматривая молекулу как квантовый гармонический осциллятор, находящийся в основном состоянии (n=0), найти амплитуду А классических колебаний, выразив её через параметр .

Решение. В точках наибольшего отклонения в классической механике скорость частицы равна 0, а её полная энергия равна потенциальной

,

Где

Ответ:

№2. Охарактеризовать квантовыми числами внешние электроны атома кислорода в основном состоянии. Ответ представить в виде таблицы.

Решение. Электронная формула атома кислорода: 1s²2s²2p⁴. Во внешнем слое у этого атома находятся 6 электронов 2s²2p⁴. Значения их квантовых чисел приведены в таблице.

n-главное квантовое число

l-орбитальное квантовое число

-магнитное квантовое число

-спиновое квантовое число

Лекция № 21(Головкина)

Теоретические вопросы:

1. Что такое гиромагнитное отношение?

2. Что показал опыт Штерна- Герлаха?

3. Из чего слагается магнитный момент атома?

4. Что называется фактором(множителем) Ланде?

Тест:

1. Что показал опыт, поставленный немецкими учеными Отто Штерном и Вальтером Герлахом в 1921 году?

1. Наличие спина у атомов и его связи с магнитным моментом

2. Отсутствие спина у атомов

3. Наличие спина у атомов и отсутствие его связи с магнитным моментом

2. Для каких химических элементов магнитный момент атома равен магнитному моменту валентного электрона?

1. Для химических элементов 3 группы

2. Для химических элементов 1 группы

3. Для химических элементов 2 группы

3. При лабораторных исследованиях свечения паров какого элемента был открыт эффект Зеемана?

1. Лития

2. Калия

3. Натрия

4. Какая единица измерения элементарного магнитного момента?

1. Магнетон Бора

2. Ньютон

3. Вебер

5. Каким свойством следует считать спин электрона?

1. Внутренним

2. Внешним

3. Никаким

6. Момент импульса характеризует:

1. Скорость вращательных движений

2. Период вращательных движений

3. Количество вращательных движений

7. Как можно убедиться в наличии спина?

1. По расщеплению траекторий движения в магнитном поле

2. Посредством опытов, к которым применимо классическое понятие траектории частицы

3. Сссылаясь на какие-либо наблюдения

8. Какими видами углового момента может обладать любая частица?

1. Спином

2. Спином и орбитальным угловым моментом

3. Орбитальным угловым моментом

9. По какой формуле определяется множитель Ланде?

1. ,

где:

L – значение орбитального момента атома

S - значение спинового момента атома

J - значение полного момента

2. ,

где:

L – значение орбитального момента атома

S - значение спинового момента атома

J - значение полного момента

3. ,

где:

L – значение орбитального момента атома

S - значение спинового момента атома

J - значение полного момента

10. Спин-орбитальное взаимодействие – это взаимодействие между:

1. Покоящейся частицей и ее собственным магнитным моментом

2. Покоящейся частицей и другой движущейся частицей

3. Движущейся частицей и ее собственным магнитным моментом

Задачи №1:В опыте Штерна атомы серебра, вылетающие с поверхности раскаленной нити, проходят через щель внутреннего цилиндра и оседают на охлажденной стенке наружного цилиндра (рис. 67). Когда система цилиндров приводится в быстрое вращение, изображение щели смещается. Прибор вращается сначала в одну сторону, а затем в другую. При этом расстояние, измеренное между смещенными изображениями щели, равно ∆l = 2,66 мм. Найдите скорость атомов, если радиусы внутреннего и внешнего цилиндров 2 и 8 см, скорость вращения цилиндров 283 с^-1.

Дано: СИ

см 0,02 м

мм 2,66*10^-3 м

Решение:

см. При вращении цилиндров атомы серебра проходят расстояние

за время

,

а цилиндр на это время поворачивается на угол

,

Где:

- расстояние, на которое смещается изображение щели

Тогда

Ответ:

№2:Какова мультиплетность состояния атома (τ), если максимальная величина проекции магнитного момента атома в состоянии равна .

Дано:

τ = ?

Решение :

В качестве основы для решения задачи применим формулу:

Из условий задачи:

Найдем:

Мы знаем, что по условию задачи L=2 J=2, используем формулу фактора Ланде, выразим квантовое число S:

Найдем мультиплетность:

Ответ: