Коллоквиум Квантовая

1. Какое из приведенных ниже уравнений описывает основные

закономерности фотоэффекта ?

2. Вычислите максимальную скорость фотоэлектронов при внешнем фотоэффекте, если задерживающая разность потенциалов равна 2,0 В. Масса электрона 10^-30кг, заряд электрона 1,610^-19Кл. 8  10ⁿ (n = 5)

3. Известно, что основные закономерности внешнего фотоэффекта описываются

формулой Эйнштейна: От чего зависит величина работы выхода А? От материала фотокатода

4. Какая величина будет изменяться при облучении фотокатода вакуумного

фотоэлемента монохроматическим светом различной частоты ?

Максимальная скорость электронов

5. Чему равна красная граница фотоэффекта для кобальта, если работа выхода электрона из этого металла равна 6,6  10^-19 Дж (h= 6,610^-34 Дж  с).

0,3 мкм

6. Зависимость фототока от напряжения между катодом и

анодом фотоэлемента представлен на рисунке. Определите из графика частоту v падающего света. Работа выхода для материала катода равна 5,1 эВ. Постоянную Планка принять равной 6,6  10^-34 Дж  с (1 эВ = 1,6  10^-19 Дж). 1,6  10¹⁵ c^-1

7. Чему равна работа выхода электрона из метала (в электрон-вольтах),

если минимальная энергия фотонов, вызывающих фотоэффект, равна 4,5эВ?

4,5 эВ

8. Фотокатод освещается монохроматическим источником света. От чего зависит величина фотока насыщения ? От интенсивности света (светового потока)

9. "Красная граница" фотоэффекта для некоторого металла равна 0,3  10^-6м. Определите

минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект.

6,62  10ⁿ Дж (n=-19)

10. Что называется "красной границей" фотоэффекта ?

Наибольшая длина волны света, вызывающего фотоэффект

11. На что расходуется энергия фотона при внешнем фотоэффекте ? На работу выхода электрона и сообщение ему кинетической энергии

12. В чем заключается эффект Комптона ? В изменении длины волны рентгеновских лучей при рассеянии их электронами

13. Изменение длины волны рентгеновского излучения при комптоновском

рассеянии определяется формулой  = '- = _к( 1 - cos). От чего зависит постоянная _к?

_к - универсальная константа, не зависящая от свойств вещества и характеристик излучения

14. В теории эффекта Комптона объяснение изменения длины волны рентгеновсого

излучения при рассеянии его различными веществами основано на:

Квантовом характере взаимодействия фотона рентгеновского излучения с электроном вещества

15. Какое из перечисленных ниже свойств характерно только для теплового излучения ?

Излучение может находиться в равновесии с излучающими телами

16. Если r (, T) есть спектральная плотность излучения, т.е. мощность, излучаемая телом с единицы поверхности в единичном интервале длин волн, то какая из формул выражает энергетическую светимость тела ?

17. Температура абсолютно черного тела увеличилась в 2 раза. Как изменилась его

излучательность (энергетическая светимость) ? Увеличилась в 16 раз

18. На графике приведена зависимость испускательной способности абсолютно черного

тела r(, T) от длины волны  для двух различных температур. Определите из графика

отношение температур T₁/T₂. 0,75

19. Что выражает соотношение: Закон Кирхгофа

20. Что понимают под термином "тепловое излучение" ? Электромагнитное излучение, источником энергии которого является тепловое движение частиц вещества

21. У какого из тел максимум излучения будет приходиться на наименьшую длину волны ?

Расплавленного металла (тугоплавкого)

22. Какая из приведенных ниже формул, выражает закон Стефана-Больцмана

для теплового излучения абсолютно черного тела ? R= Т⁴

23. Укажите формулу, выражаущую связь между энергией и импульсом фотона. E = pc

24. Чему равна релятивистская масса фотона ? h/c²

25. Чему равна масса покоя фотона ? Нулю

26. Какое из приведенных ниже утверждений относительно скорости фотона является правильным? Скорость фотона всегда равна С = 310⁸м/с

27. Согласно гипотезе де Бройля: Частицы вещества наряду с корпускулярными имеют и волновые свойства

28. Длина волны де Бройля определяется формулой:  = h/(mv)

29. Что выражают соотношения неопределенностей в квантовой механике ? Квантовые ограничения применимости классических понятий "координата и импульс"

к микрообъектам

30. Неопределенность импульса электрона при движении его в электроннолучевой трубке

равна p_х = 5  10^-27 кгм/с. Оцените x неопределенность координаты электрона

(m  10^-30кг, h  10^-34Джс). Х  10^-8 м

31. Какая из перечисленных величин определяет плотность вероятности

нахождения микрообъекта в данном месте пространства ? Квадрат модуля волновой функции

32. Состояние частицы в квантовой механике считается заданным, если заданы:

Волновая функция ( - функция)

33. Основным уравнением нерелятивистской квантовой механики для стационарных состояний является:  + (2m / ћ² ) (E - U )  = 0

34. Какое из приведенных выражений определяет коэффициент прозрачности

потенциального барьера прямоугольной формы конечной ширины ?

35. Чему равно минимальное значение энергии квантового гармонического осциллятора ? h/2

36. От каких целочисленных праметров зависит энергия электрона в атоме водорода согласно теории Шредингера ? От квантового числа n

37. Какая из приведенных формул выражает модуль орбитального механического момента электрона в атоме:

38. Состояние электрона в атоме полностью характеризуется:

Четырьмя квантовыми числами n, l, m, m_S

39. Квантовая частица в бесконечно глубокой потенциальной яме имеет дискретный

энергетический спектр (энергия частицы квантована). Как зависит эта энергия от значения

квантового числа n ? Е_n ~ n²

40. Для каких систем частиц справедлив принцип Паули ?

Для любых квантовых частиц, обладающих полуцелым спином

41. Какая из формулировок соответствует принципу Паули ?

В квантово - механической системе не может быть двух или более электронов,

находящихся в состоянии с одинаковым набором квантовых чисел

42. Системы из каких квантовых частиц описываюся функцией распределения Ферми-Дирака ? Системы из частиц с полуценным спином

43. Энергетический спектр электронов в кристалле имеет зонную структуру. От чего

зависит ширина энергетической зоны ?

От структуры кристалла, конкретных свойств атомов

44. Среди схематически представленных ниже энергетических спектров электронов в

кристаллах укажите тот, который соответствует диэлектрикам? B)

45. Ширина запрещенной зоны для некоторого кристалла составляет 0,4 эВ.

(Для сравнения - энергия теплового движения при комнатной температуре kT  2,510^-2эВ).

К какому типу веществ следует отнести данный кристалл ? К полупроводникам

46. Каков характер температурной зависимости электропроводности металлов _м и полупроводников _п ? _м ~ 1/T , _п ~ exp (-kT)

47. Какие полупроводники обладают собственной проводимостью ?

Химически чистые при T > OK

48. Какие частицы являются основными носителями тока в полупроводнике n - типа ?

Электроны

49. Какие полупроводники называют дырочными полупроводниками ?

Полупроводники, содержащие акцепторные примеси

50. Какое явление имеет место при работе фоторезистора ? Внутренний фотоэффект

51. На графике представлены вольт-амперные характеристики: резистора, p-n - перехода, двух электродной лампы, фотоэлемента. Укажите вольт - амперную характеристику p-n - перехода.

Кривая 2

52. На рисунке схематически представлены энергетические спектры электронов двух кристаллов. К какому типу веществ они могут принадлежать - металлам, полупроводникам или диэлектрикам ?

Оба вещества металлы

53. Чему равна работа выхода электрона из металла ?

Разности энергии, равной глубине потенциальной ямы, и кинетической энергии электрона на уровне Ферми

54. Что называется энергией, или уровнем Ферми ?

Уровень энергии, вероятность заполнения которого электроном равна ½

55. От чего зависит концентрация носителей тока в химически чистом полупроводнике ?

От температуры и химической природы вещества

56. 3aвиcимocть кoнцентpaции электpoнoв oт темпеpaтуpы в cвoбoднoй зoне

(зoне пpoвoдимocти) некoтopoгo вещеcтвa имеет вид: nn₀ exp (­Е/2kT). Укaжите

пpинaдлежнocть этoгo вещеcтвa к: Xимичеcки чиcтым пoлупpoвoдникaм

57. Какова величина запрещенной зоны Е (по порядку величины) для диэлектриков ?

Е ~ 10 эВ

58. На рисунке схемтически представлены энергетические спектры электронов двух кристаллов. Укажите принадлежность их определенному типу веществ.

1 - полупроводник n - типа, 2 - полупроводник p - типа

59. Какие частицы входят в состав атомного ядра ? Нейтроны и протоны

60. Что называется зарядовым числом ядра ? Число протонов в ядре

61. Что называется массовым числом ядра ? Сумма протонов и нейтронов в ядре

62. Укажите формулу, выражающую энергию связи ядра. [ Zm_p + (A - Z)m_n ]  c² - m_я  c²

63. Как зависит удельная энергия связи ядра (E_св/A) от массового числа A?

Увеличивается до A = 40  60, затем уменьшается

64. Какие из характеристик ядра указываются около химического символа элемента при обозначении ядер ? Зарядовое и массовое числа

65. У каких ядер удельная энергия связи наибольшая ? У средних, 20 < A < 100

66. Ниже перечислены некоторые свойства известных в природе сил:

1.- Силы уменьшаются с расстоянием, дальнодействующие

2.- Обладают свойством насыщения

3.- Уменьшаются с расстоянием, короткодествующие

4.- Центральные силы

Какие из указанных свойств присущи ядерным силам ? 2 и 3

67. Каково соотношение между массой атомного ядра m_я и суммой масс свободных

протонов Z_mp и свободных нейтронов N_mn , из которых составлено это ядро ?

m_я < Z_mp + N_mn

68. Что называют радиоактивностью ?

Самопроизвольное превращение одних атомных ядер в другие, сопровождаемое

испусканием элементарных частиц

69. Какой порядковый номер в таблице Д.И. Менделеева имеет элемент, который

образуется в результате излучения кванта ядром элемента с порядковым номером Z ?

Z

70. Активностью радиоактивного препарата называется:

Число распадов, происходящих в препарате за единицу времени

71. Какая из формул выражает закон радиоктивного превращения ? N = N₀ exp(-t)

72. Что представляют собой  - лучи ? Поток ядер гелия

73. Что представляют собой  - лучи ?

Поток электронов или позитронов высокой энергии

74. Что представляют собой  - лучи ?

Электромагнитное излучение очень малой длины волны (менее 0,1 нм)

75. Что называется периодом полураспада радиоактивного элемента ?

Время, за которое распадается половина первоначального количества ядер

76. Как связаны между собой период полураспада Т радиоактивного

элемента и постоянная распада  ? Т = ln2/

77. Ядро с зарядовым числом Z испытало один  - распад, а затем - один  - распад.

Чему равно зарядовое число получившегося ядра ? Z – 1

78. На рисунке представлены кривые радиоактивного распада нескольких изотопов . Какая из них относится к изотопу с наибольшим периодом полураспада ?

Кривая 2

79. Какой заряд Z и массовое число А будет иметь атомное ядро изотопа полония

₀ после  - распада. Z = 82, A = 210

80. Определить активность радиоактивного препарата, если за 10 секунд в нем распалось

10⁶ ядер радиоактивного изотопа. Считать активность постоянной в течение данного

промежутка времени. 0,110⁶ Бк

81. Какая частица образуется в результате ядерной реакции:

?

Протон

82. Укажите зарядовое Z и массовое A числа частицы X, образовавшейся

в ядерной реакции:

Z = 2, A = 4

83. Период полураспада некоторого радиоактивного изотопа равен 2,3 10⁵ с.

Чему равна постоянная распада данного элемента ?  = 3,0  10^-6с

84. Пусть m₁ и m₂ - массы покоя ядра и бомбардирующей его частицы, m₃ и m₄ - массы

покоя продуктов ядерной реакции. Энергия ядерной реакции в этом случае определится

по формуле [(m₁+ m₂) - (m₃+ m₄)] c²

85. Какая частица образуется в результате ядерной реакции:

Нейтрон

86. Укажите зарядовое Z и массовое A числа частицы X, образовавшейся

в результате ядерной реакции:

Z = 0, A = 1

87. Постоянная распада радиоактивного изотопа равна 0,1 10^-3 c^-1. Чему равен

его период полураспада ?  6,9  10³ с

88. Ядро претерпело радиоактивное превращение с испусканием

позитрона. Каковы характеристики дочернего ядра ? A, Z-1