Самостійна робота студентів Основні характеристики атомних ядер.

1. Чому дорівнює середній радіус ядра? Знайдіть густину речовини ядра.

2. Як знаходять заряд і зарядове число ядра? Як знаходять масове число ядра?

3. Що таке нуклони? Скільки нуклонів у ядрі? Які властивості мають ці частинки? Це бозони чи ферміони?

4. Як орієнтовані спінові і магнітні моменти нуклонів?

5. Охарактеризуйте феноменологічні моделі будови атомних ядер.

Енергія зв’язку нуклонів у ядрі. Дефект маси. Ядерні сили та їхня природа.

1. З яких частинок складається довільне ядро?

2. Що таке енергія зв’язку нуклонів у ядрі та як її практично розраховують?

3. Що таке дефект маси? Як можна знайти дефект маси, маючи енергію зв’язку?

4. Як знаходять питому енергію зв’язку?

5. Яка природа ядерних сил? Які властивості мають ці сили? Чи є альтернатива цим силам у природі?

6. Яку роль мають пі-мезони у ядерних взаємодіях?

Радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду.

1. Хто і коли відкрив явище радіоактивного розпаду? Що таке радіоактивність?

2. Запишіть та дайте повні характеристику закону радіоактивного розпаду.

3. Що таке період піврозпаду, та як він пов’язаний зі сталою розпаду? із середнім часом життя нукліда?

4. Як знаходять активність радіонуклідів та в яких одиницях вона вимірюється?

5. Які елементи в таблиці Менделєєва є радіоактивними і чому?

Закономірності й механізм альфа-випромінювання.

1. Які елементи в таблиці Менделєєва є альфа-радіоактивними і чому?

2. Запишіть та поясніть правило зміщення для альфа-розпаду.

3. Чому спектр альфа-випромінювання є дискретним?

4. Чому взагалі можливий альфа-розпад?

5. Яка природа гамма-випромінювання? Який спектр має гамма-випромінювання?

Природа бета-розпаду. Нейтрино й антинейтрино.

1. Які види бета-розпаду Ви знаєте? Запишіть необхідні правила зміщення та поясніть їх.

2. Які процеси відбуваються в ядрі при бета розпаді? Чи можливі такі перетворення з вільного стану нуклонів?

3. Як відбувається К-захват і чому такий процес є можливим?

4. Які ядра в таблиці Менделєєва дають електронний розпад? позитронний розпад?

5. Чому спектр бета-випромінювання є завжди суцільним?

Поглинання гамма-променів речовиною.

1. Яка природа гамма-випромінювання?

2. Який механізм поглинання гамма-променів речовиною?

3. Як, користуючись законом Бугера, визначити лінійний коефіцієнт ослаблення гамма-променів у речовині?

4. При яких енергіях і чому можливе електрон-позитронне перетворення гамма-квантів?

5. Що таке анігіляція? Як анігілірують електрон і позитрон?

Перший колоквіум

Гіпотеза й формула де Бройля. Дослідне обґрунтування корпускулярно - хвильовогодуалізму елементарних частинок.

а).Суть гіпотези де Бройля.

б).Експерименти, які підтверджують цю гіпотезу.

в).Пояснити формулу де Бройля.

г).Які властивості та природа хвиль де Бройля?

Подання стану частинки у квантовій механіці. Хвильова функція і її статистичний зміст.Часове рівняння Шредінгера.

а).Визначення квантового стану мікрочастинки.

б).Хвильова функція. Квадрат модуля хвильової функції. Густина імовірності. Умова нормування. Обмежувальні умови.

в).Часове рівняння Шредінгера та його аналіз. Розв’язки рівняння Шредінгера.

Рівняння Шредінгера для стаціонарних станів.

а).Часове рівняння Шредінгера та пояснення всіх величин, які входять у це рівняння.

б).Стаціонарні квантові стани.

в).Одержати Рівняння Шредінгера для стаціонарних станів.

г).Граничні умови, які накладаються на це рівняння на межі фізичної системи.

Частинка в одновимірному потенціальному ящику.

а).Як задається потенціальний ящик?

б).Рівняння Шредінгера для частинки в потенціальному ящику. Знаходження хвильової функції у цьому випадку.

в).Квантування енергії частинок у потенціальному ящику. Графічна інтерпретація хвильової функції, густини імовірності й енергії частинок у потенціальному ящику.

Проходження частинок крізь потенціальний бар’єр. Тунельний ефект.

а).Як можна задати потенціальний бар’єр квантової частинки?

б).Записати та пояснити рівняння Шредінгера для частинки в області потенціального бар’єру.

в).Покажіть, що квантові частинки здатні проникати в область потенціального бар’єру.

Г).Що таке тунельний ефект та яка його прозорість?

Атом водню з точки зору квантової механіки.

а).Які особливості руху електрона з точки зору квантової механіки?

б).Маючи центрально- симетричну хвильову функцію показати, що положення найбільшої густини імовірності в атомі водню збігається з радіусом борівської орбіти.

в).Покажіть, що вираз для енергії не збудженого стану атома водню співпадає з аналогічним виразом квантової механіки.

Квантові числа та їхній аналіз.

а).Фізичний зміст головного, орбітального та магнітного квантових чисел.

б).Як квантуються момент імпульсу та його проекція на напрям осі зовнішнього магнітного поля електрона в атомі водню?

в).Що означає поняття “виродженні рівні”?

г).Яка роль правил відбору в атомі водню?

Спін електрона.

а).Що таке спін частинки?

б).Спінове квантове число?

в).Як було виявлено наявність спіну в елементарних частинок?

Принцип нерозрізненості тотожних частинок. Принцип Паулі. Молекулярні спектри.

Чому квантові частинки є тотожними?

а).Оболонки й підоболонки атома. Принцип Паулі. Бозони й ферміони. Для яких частинок виконується принцип Паулі?

б).Енергетичні рівні молекул. Молекулярні спектри та їхня природа.

в).Оптичні квантові генератори.