Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Гречихин, Л. И. Элементы теории относительности и основы квантовой механики учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
4.36 Mб
Скачать

5. При переходе атома водорода из возбужденного сЬстояння в основное орбитальный магнитный момент электрона уменьшился на два магнетона Бора. Опреде­ лить длину волны испускаемого при этом, фотона.

4. Определить энергию и длину волны /(-линии харак­ теристического рентгеновского спектра, излучаемого

вольфрамом

(Z = 74) при

бомбардировке его

быстрыми

электронами.

наименьшее

напряжение

нужно приложить

5. Какое

к рентгеновской трубке,

чтобы

получить

все

линии

К-серии, если в качестве

материала

антикатода

взять:

а) медь; б) серебро; в)

вольфрам;

г)

платину?

 

6. Какую

энергию

(в электронвольтах)

должны

иметь электроны,, чтобы при возбуждении атомов водо­ рода ударами этих электронов спектр водорода имел только одну спектральную линию?

7. Определить скорость электронов, падающих на антикатод рентгеновской трубки, если минимальная длина волны в сплошном спектре рентгеновских лучей

равна 10 А.

8. Чему равна постоянная экранирования для воль­ фрама, если при переходе электрона в атоме вольфрама

с М-слоя

на А-слой испускаются рентгеновы лучи с дли-

 

О

 

 

 

ной волны Х= 1,43А?

электрона

в атоме

с L-слоя на

9. При

переходе

К-слой испускаются

рентгеновы

лучи с

длиной волны

О

 

 

 

 

0,788 А. Какой это атом?

10. Найти отношение энергий, которые необходимо затратить на возбуждение молекулы, переведенной на первый колебательный уровень и первый вращательный уровень. Вычислить это отношение для молекул Н2,

НJ, J2.

11.Вычислить с помощью закона распределения Больцмана отношение количества молекул No, переве­

денных при возоуждении на первый и второй колеба­ тельные уровни.

12.Найти число электронов в атомах, у которых в

нормальном состоянии заполнены; а) и /^-оболочки, Зя-подоболочка и наполовину Зр-подоболочка; б) К-\

120

L- и М-оболочки и 4s-, 4р-

и 4сКподоболочки. Что это

за атомы?

 

13. Длина волны одного из

7-лучей, испускаемых ра-

О

днем, равна 0,016 А. Какую разность потенциалов нуж­ но приложить к рентгеновской трубке, чтобы получить рентгеновы лучи с этой длиной волны?

14.Сколько электронов у атома, у которого заполне­ ны состояния с п = 1, 2, 3?

15.Построить таблицу, в которую выписать все воз­

можные значения квантовых чисел п, I, т, ms для элек­ тронов, заполняющих L-оболочку, Л1-оболочку.

О г л а в л е н и е

I. Введение в специальную теорию относительности

§

1.

Постулаты Эйнштейна специальной теории относительности

5

§

2.

Преобразования

Лоренца

 

 

....................................

 

 

 

 

6

 

§

3.

Относительность пространственных и временных проме­

8

§

4.

жутков

Допплера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эффект

 

з а д а ч

 

 

 

 

 

15

12

 

 

Примеры

решения

 

....................................................

 

 

 

 

 

 

 

Вопросы

для

повтореният е м ы ..............................................

 

 

 

 

17

 

§

5.

З а д а ч и ............................................................................................

 

 

динамика

 

 

 

 

 

 

17

 

Релятивистская

 

..............................................

 

 

 

 

 

18

 

§ 6.

Связь массы и энергии

 

........................................................

 

 

,

 

.

. 2

20

 

 

 

Выводы

решения

 

задач.............................................

 

.

'

 

3

 

 

 

Примеры

 

 

.

.

.

 

26

28

 

 

Вопросы

для

повторения

темы

.

 

,

 

 

Задачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

29

 

 

 

II. Введение в квантовую механику

 

 

 

 

 

§

1.

Физические

основы

квантовоймеханики

.

.

.

. 3

0

 

 

 

Опыты

В а в и л о в а ....................................................

.

.

.

.

31

2

 

 

Формула

де-Бройля

.

 

. 3

 

 

Дифракция

 

электронов

.

.

.

 

 

. 3

5

 

 

Опыты

Девиссона

и

Джермера

. . . .

 

 

35

 

 

Опыты

Томсона

и

Тартаковского . . . .

 

.

37

 

 

Дифракция нейтронов и молекулярных пучков

 

38

 

 

Дифракция электронов при очень малых потоках .

39

 

 

Соотношение

неопределенностей

. . . .

 

 

39

 

 

Примеры решения

задач

 

темы..............................................................

 

 

 

 

 

44

42

 

 

Вопросы

для

повторения

....................................

 

'

 

 

45

 

 

Задачи

 

 

 

 

 

.....................................................

 

 

 

 

 

 

 

'

§

2.

Уравнение

Шредингера

 

..............................................................

 

 

 

 

 

 

 

46

 

 

Волновая

функция и

еестатистический смысл

 

 

49

§

3.

Принцип

суперпозиции состояний . . . .

 

 

51

Применение

уравнения

Шредингера длдрешения

кван­

 

 

 

 

товомеханических

з а д

а

ч

 

 

 

 

 

52

 

122

 

 

Частица в одномерной бесконечно глубокой по­

 

 

 

тенциальной

яме

 

.

 

............................................. 52

55

 

 

Гармонический о с ц и л л я т о р ...........................................

 

 

 

 

 

 

 

Прохождение частиц через потенциальный барьер

60

 

 

Холодная эмиссия электронов из металлов

.

.

63

§

4.

Представления

динамических

переменных

с помощью

69

 

 

о п е р а т о р о в ..............................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Постулаты

квантовой

механики

 

. . . .

 

65

 

 

Выражение

некоторых

операторов . . . .

 

66

 

 

Вопросы

для

повторения т е м ы

....................................................

 

 

1

«

 

69

 

 

Примеры

решения

задач

 

 

 

 

 

 

 

.69

 

 

З а д а ч и ................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72

§

5.

Атом водорода

 

.

.

.

 

.

.

.

.

.

. 7

3

 

 

Постулаты Б о р а

............................................................

 

 

 

уровнями

атома

79

 

 

Переходы

между

энергетическими

81

 

 

в о д о р о д а ..............................................................................

Герца .

.

.

.

.

. 8

 

 

Опыты

Франка и

2

 

 

С п и н ...............................................................

 

 

Г е р л а х а

 

 

 

 

 

84

 

 

Опыты

Штерна и

 

 

 

 

.

85

 

 

Водородоподобные атомы — щелочные металлы

86

 

 

Многоэлектронные

атомы

 

.

.•

.

.

. 8

8

 

 

Принцип

Паули

 

 

 

 

 

 

 

 

. 9

1

 

 

Размещение электронов в атомах по состояниям

.

91

 

 

Периодическая система

элементов

Менделеева

.

92

 

 

Оптические

спектры .

 

.

.

.

.

.

. 9

4

 

 

Действие на атом электрических и магнитных полей

97

§

6.

Рентгеновские

спектры

 

.

 

..............................................98

102

 

 

Закон

М

о з л и

...................................................................

 

Виды

связей .

.

 

 

 

Молекулярные спектры.

. 1 0 3

 

 

Спектры

двухатомных

 

молекул

.

.

.

.

. 1 0 5

 

 

Обменное

взаимодействие

связи

.

.

.

. 1 1 1

 

 

Природа

сил химической

.

.

.

.

. 1 1 4

 

 

Виды

химической

связи

.

. .

.

. 1 1 4

 

 

Ван-дер-Ваальсовская

с в я з ь .........................................

 

 

 

 

 

115

 

 

Вопросы

для

повторения

т е м ы

..................................................

 

 

 

 

 

116

 

 

Примеры

решения

з а д

а ч ...........................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

117

 

 

Задачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 1 1 9

123

Леонид Иванович ГРЕЧИХИН

Евдокия Никитична АГАФОНОВА

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ И ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

Редактор Кортель Е. И.

 

Корректор Коплякова И. П.

Г-285515 Сдано в набор 1/11

1974

г. Поди,

к печ. 6/IV 1974 г,

Формат 60Х42'/16.

Печ.

л. 7,7с.

Зак. 202.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ