Статистика Бозе-Эйнштейна и теория теплоемкости Дебая

80. Закончите фразу «Фонон это

1. связующая частица взаимодействия в твердом теле»

2. порция электромагнитных волн, распространяющихся в твердом теле»

3. волновой пакет акустических колебаний кристаллической решетки»

4. квазичастица, т.к. не существует вне твердого тела и обладает квазиимпульсом»

5. частица, подчиняющаяся статистике Бозе-Эйнштейна»

6. частица, подчиняющаяся статистике Ферми-Дирака»

83. Какие частицы называют бозонами

1. подчиняются статистике Ферми-Дирака

2. подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна

3. имеют полуцелый спин

4. неспиновые частицы, или спин которых целое число

5. фотоны, фононы, α-частицы

84. закончите фразу «Характеристическая температура Дебая определяет

1. температуру фононного газа в кристалле»

2. температуру, ниже которой становятся существенными квантовые свойства вещества»

3. некоторую характерную (максимальную) частоту колебаний кристаллической решетки»

4. температуру электронного газа в твердом теле»

5. максимальную энергию фонона в твердом теле»

85. Какая функция выражает функцию распределения Бозе-Эйнштейна ?

86. Вычислить по теории Дебая молярную тепловую энергию нулевых колебаний кристалла золота, если известна характеристическая температура 180К.

87. Определить максимальную частоту колебаний кристаллической решетки серебра, если характеристическая температура Дебая 210 К.

88. Найти энергию фонона, соответствующего максимальной частоте Дебая, если характеристическая температура Дебая равна 250К.

86. Вычислить по теории Дебая молярную тепловую энергию нулевых колебаний кристалла золота, если известна характеристическая температура 180К.

87. Определить максимальную частоту колебаний кристаллической решетки серебра, если характеристическая температура Дебая 210 К.

88. Найти энергию фонона, соответствующего максимальной частоте Дебая, если характеристическая температура Дебая равна 250К.

91. Найти отношения изменения внутренней энергии кристалла при нагреванииего от нуля к к нулевой энергии. Считать.

92. Определить квазиимпульс фононас частотой . Средняя скорость звука в кристалле равняется , характеристическая температураДебая . Дисперсией звуковых волн в кристалле пренебречь.

93. Определить среднюю скорость звука в кристалле, характеристическая температура Дебая которого .Межатомное расстояние в кристалле равно.

94. Определить по теории Дебая молярную нулевую энергию длякристалла меди. Характеристическая температура меди .

95. Используя теорию теплоемкости Дебая, определить изменение нулевой молярной внутренней энергии кристалла при нагреванииего от нуля до . Характеристическую температуру Дебая положить для данного кристалла . Считать .

Основы зонной теории твердых тел

60. Какая из энергетических зон, на энергетической диаграмме (рис. 5), является зоной проводимости?

рис. 5

61. Из скольких подуровней состоит энергетическая зона кристалла, содержащего Nатомов, если соответствующий энергетический уровень в изолированном атоме имел(2l+1)- кратное вырождение?

68.. Какие из зонных структур соответствуют проводникам ?

69.. Какие из зонных структур соответствуют полупроводникам и диэлектрикам ?

70. Какие полупроводники обладают собственной проводимостью?

1 Полупроводники с донорными примесями.

2. Полупроводники, содержащие акцепторные примеси.

3. Химически чистые полупроводники при Τ = 0 К.

4. Полупроводники, содержащие акцепторные и донорные примеси.

5. Химически чистые полупроводники при Τ > 0 K

71 Чем обусловлена п- проводимость полупроводников?

1 1 Наличием локальных донорных уровней. 2 Возбуждением атомов путем нагрева.

3 Возбуждением атомов при облучении светом. 4 Наличием локальных акцепторных уровней.

5 Возбуждением атомов при облучении инфракрасным облучением.

72. Чем обусловлена р - проводимость полупроводников?

1 Наличием локальных донорных уровней. 2 Возбуждением атомов путем нагрева.

3 Возбуждением атомов при облучении светом . 4 Наличием локальных акцепторных уровней.

5 Возбуждением атомов при облучении инфракрасным облучением.

73. Какие полупроводники называют электронными полупроводниками?

1. Полупроводники, содержащие донорные примеси.

2. Полупроводники, содержащие акцепторные примеси.

3. Химически чистые полупроводники при Τ = 0 K/

4. Полупроводники, содержащие акцепторные и донорные примеси.

1. Химически чистые полупроводники при Τ > 0 K.

74. Какие полупроводники называют дырочными полупроводниками?

1. Полупроводники, содержащие донорные примеси.

2. Полупроводники, содержащие акцепторные примеси.

3. Химически чистые полупроводники при Τ = 0 K.

4. Полупроводники, содержащие акцепторные и донорные примеси.

5. Химически чистые полупроводники при Τ > 0 К.

75. По какой формуле можно определить зависимость собственной проводимости полупроводников от температуры

76. Какие явления имеют место при работе фоторезистора?

1 Термоэлектронная эмиссия. 2 Внешний фотоэффект. 3 Внутренний фотоэффект.

4 Электронная проводимость. 5 Дырочная проводимость.

77. Какими из теоретических положений можно объяснить существование энергетических зон в диэлектриках?

1. туннелирование валентных электронов

2. решением уравнения Шредингера для многоатомных систем

3. дифракция электронов на кристаллической решетке

4. полное заполнение электронных подуровней при образовании химического соединения

5. выполнение принципа Паули

78. Закончите фразу «Увеличить электропроводность полупроводника можно

2. уменьшив его температуру»

3. исключив содержание примесей»

4. увеличив его температуру»

5. добавив к чистому полупроводнику примеси»

6. приведя в контакт полупроводник п-типа с полупроводником р-типа»

91. Германиевый кристалл, ширина запрещенной зоны которого равна, нагревают от температуры до температуры.Во сколько раз увеличится его удельная проводимость?

92. При нагревании кремниевого кристалла от температуры до температурыего удельная проводимость увеличиваетсяв раза. По приведенным данным определить ширинузапрещенной зоны кристалла кремния.

93. переход находится под обратным напряжением . Его сопротивление. Какое сопротивление перехода при прямом напряжении.

94. Найти минимальную энергию образования пары электрон-дырка в чистом полупроводнике, проводимость которого вырастает в раз при увеличении температуры отк.

95. При измерении эффекта Холла пластинку из полупроводника -типа ширины и длиныпоместилив магнитное поле с индукцией . К концам пластинки приложеннаяразность потенциалов . При этомхолловская разность потенциалов и удельное сопротивление. Найти концентрацию дырок и их подвижность.

96. В некотором полупроводнике, у которого подвижность электронов проводимости в раза больше подвижности дырок, эффект Холла не наблюдался. Найти отношения концентрации дырок и электронов проводимости в этом полупроводнике.

Физика атомного ядра

1. Укажите, какой ответ может быть окончанием фразы

«Ядерной физикой, называют раздел курса посвященный

1) изучению свойств и энергии, элементарных частиц».

2) изучению природы ядерных сил».

3) изучению структурных элементов ядра».

4) изучению естественной и искусственной радиоактивности атомных ядер».

5) изучению реакций распада и синтеза атомных ядер»

2. Как называются частицы составляющие ядро атомов

1) Электроны. 2) Прогоны. 3) Нейтроны. 4) Фотоны. 5) Нуклоны.

3 Какие частицы, входящие в состав ядра, определяют его заряд⁷

1) Электроны. 2) Прогоны. 3) Нейтроны. 4) Фотоны. 5) Нуклоны

.

4. Что называется массовым числом?

1) Масса атома.. 2) Масса ядра. 3) Количество нуклонов в ядре.

4) Количество нейтронов в ядре. 5) Правильного ответа здесь нет.

5. Что называется зарядовым числом ядра?

1) Электрический заряд в нуклонах. 2) Число нуклонов в ядре. 3) Число нейтронов в ядре.

4) Чисто протонов в ядре. 5) Правильного ответа здесь нет.

6. Какие химические элементы называются изотопами?

1. Изотопами называются ядра с одинаковым числом протонов Ζ.

2. Изотопами называются ядра с одинаковым числом нейтронов Ν = Α-Ζ.

3. Изотопами называются ядра с одинаковым массовым числом А.

4. Изотопами называются ядра с одинаковыми Ζ и А, отличающиеся периодом полураспада Τ.

5. Правильного ответа здесь нет.

7. Какие химические элементы называются изобарами?

1. Изобарами называются ядра с одинаковым числом протонов Ζ.

2. Изобарами называются ядра с одинаковым числом нейтронов Ν = Α-Ζ.

3. Изобарами называются ядра с одинаковым массовым числом А.

4. Изобарами называются ядра с одинаковыми Ζ и А, отличающиеся периодом полураспада Τ.

5. Правильного ответа здесь нет.

8. Какие химические элементы называются изотонами?

1. Изотонам называются ядра с одинаковым числом протонов Ζ.

2. Изотонам называются ядра с одинаковым числом нейтронов Ν = Α-Ζ.

3. Изотонам называются ядра с одинаковым массовым числом А.

4. Изотонам называются ядра с одинаковыми Ζ и А, отличающиеся периодом полураспада Τ.

5. Правильного ответа здесь нет.

9 Какие химические элементы называются изомерами?

6. Изомерами называются ядра с одинаковым числом протонов Ζ.

7. Изомерами называются ядра с одинаковым числом нейтронов Ν = Α-Ζ.

8. Изомерами называются ядра с одинаковым массовым числом А.

9. Изомерами называются ядра с одинаковыми Ζ и А, отличающиеся периодом полураспада Τ.

10. Правильного ответа здесь нет.

10. Что называется энергией связи ядра?

1) Энергия связи ядра Е_св равна той работе, которую нужно совершить, чтобы разделить образующие ядро нуклоны и удалить их друг от друга на расстояния, при которых они не взаимодействуют.

2) Энергия ядра больше на величину энергии связи ядра Ε_св.

3) Энергия связи ядра Ε_св равна энергии системы не взаимодействующих нуклонов.

4. Энергия связи ядра

5. Правильного ответа здесь нет.

11. В каких единицах измерения выражается масса элементарных частиц в ядерной физике?

1) кг 2) грамм З) мг 4) нг 5) МэВ

12. Какие силы преобладают при взаимодействии нуклонов в атомном ядре?

1) Электромагнитные. 2) Ядерные. 3) Гравитационные. 4) Слабые. 4) Трения.

13. Какова природа ядерных сил?

1. Ядерные силы обусловлены взаимодействием нуклоном между собой.

2. Ядерное взаимодействие описывается с помощью поля ядерных сил.

3. Сильное взаимодействие обусловлено тем, что нуклоны виртуально обмениваются частицами, получившими название π – мезонов.

4 Взаимодействие между нуклонами осуществляется через электромагнитное поле.

14. Обмен, какими частицами обеспечивает взаимодействие нуклонов в ядре?

1) Электронами. 2) π – мезонами. 3) μ – мезонами. 4) векторными бозонами. . 5) W – частицами.

15. Какие из названных свойств являются характерными для ядерного взаимодействия?

1. Взаимодействие за счет обмена π – мезонами.

2. Уменьшение обратно пропорционально квадрату расстояния.

3. Нецентральность. 4 Коротко действие. 5 Зарядовая независимость.

16. Какие из перечисленных частиц обеспечивают ядерное взаимодействие нуклонов в ядрах атомов?

1) π ⁺ – мезон. 2) π ^-- – мезон. 3) π ⁰ – мезон. 4) μ- мезоны.

17. Что называется естественной радиоактивностью?

1. Распад ядер под влиянием γ – лучей.

2. Самопроизвольное превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотоп другого.

3. Превращение ядер атомов в ядра других атомов при бомбардировке – частицами.

4. Превращение ядер атомов в ядра других атомов при бомбардировке β – частицами.

5. Превращение ядер атомов в ядра других атомов под воздействием нейтронов.

18. Какие из названных ядерных превращений встречаются при естественной радиоактивности?

1) - распад. 2) Бета электронный распад. 3) Бета позитронный распад.

4) Спонтанное деление тяжелых ядер. 5) Выбрасывание нейтроном ядром.

19. Определить возраст изделия из дерева, если активность А образца из этого изделия по изотопу углерода ₆С¹² втрое меньше активности свежей древесины. Период полураспада изотопа углерода ₆С¹² равенΤ = 5530 лет.

20. Укажите формулы радиоактивного распада

21. За какой промежуток времени tактивность радиоактивного вещества уменьшится вη= 2 раза.

22. Как зависит активность заданного радиоактивного вещества от периода полураспада Т.

1) Прямо пропорционально Τ. 2) Прямо пропорционально Τ.

3) Обратно пропорционально Τ. 4) Прямо пропорционально 1пТ.

5) Обратно пропорционально 1пТ.

23. В каких единицах измеряется постоянная распада Я радиоактивного вещества?

24. Начальная масса радона m = 1 г. Вычислить начальную активностьа_орадона и его активностьаспустя сутки. Молярная масса радонаμ = 0,222 кг/моль, период полураспадаΤ = 3,82 суток.

25. В каких единицах измеряется активность радиоактивного вещества?

26. Сколько слоев половинного ослабления в пластине, которая ослабляет параллельный пучок рентгеновского излучения в 1000 раз?

27. В каких единицах измеряется доза излучения?

28 Мощность экспозиционной дозы -излучения на расстоянииr₁= 40 см от точечного источника составляет1 Р/мин. Сколько времени в течение рабочего дня можно находиться на минимальном расстоянии r₂ = 6 м от источника, если предельная допустимая доза за рабочий день Х_доп = 20 мР.Поглощениемγ- лучей в воздухе пренебречь.

29. При каких радиоактивных превращениях возникает нейтрино?

1) При - распаде. 2) При электронномβ – распаде. 3) Вместе с γ – излучением.

4) При позитронном β – распаде. 5) При выбросе нейтронов.

30. Что происходит с массовым числом ядра при -распаде?

1) Уменьшается на 4. 2) Уменьшается на 1. 3) Уменьшается на 2. 4) Уменьшается на 5.

31. Как изменяется порядковый номер ядра при β-электронном распаде?

1) Уменьшается на 2. 2) Уменьшается на 1. 3) Увеличивается на 2. 4) Увеличивается на 1.

32 Как изменяется порядковый номер ядра при β- позитронном распаде?

1) Уменьшается на 2. 2) Уменьшается на I. 3) Увеличивается на 2. 4) Увеличивается на 1.

33. Какая реакция происходит в ядре при β- электронном распаде

⁹

34. Ядро изотопа ₂₇ Со⁶⁰выбросилоβ– частицу. В какое ядро превратилось ядро кобальта?

35. Какая реакция происходит в ядре при β- позитронном распаде⁹

36. Какие из названных эффектов связаны с поглощением γ– лучей?

1) Фотоэффект. 2) Эффект Комптона.

3) Рождение пары частиц. 4) Деление тяжелых частиц.

37. Определить количество тепла, которое выделяет m = 1,0 мгпрепарата полонияпри - распаде этих ядер, если известно, что излучаемыеα-частицы имеют кинетическую энергиюE=5,3 Мэви практически все дочерние ядра рождаются в основном энергетическом состоянии.

38. Какая сила искривляет траекторию заряженной частицы, движущейся в циклотроне?

1) Гравитационная сила. 2) Электростатическая сила. 3) Сила Лоренца. 4) Ядерная сила.

39. У каких ядер энергия связи в расчете на один нуклон наибольшая

1) У легких ядер. 2) У средних ядер. 3) У тяжелых ядер.

4) У ядер трансурановых элементов. 5) Правильного ответа здесь нет.

40. Какой будет реакция, если масса продуктов реакции больше массы исходных элементов?

1) Эндотермической. 2) Экзотермической.

3) Без изменения энергии. 4) Правильного ответа здесь нет.

41. Имеется 2,5 10 ⁷ атомов радия. Сколько атомов распадается за одни сутки, если период полураспада радияΤ = 1620 лет?

42. Какие из перечисленных ядер могут, делится под воздействием медленных (тепловых) нейтронов?

43. При одном акте распада ядра урана выделяется энергияε = 200 Мэв. Определить энергию, которую выделяет уран массойm = 1 кг,при распаде и массу каменного угля с удельной теплотой сгоранияq = 30 МДж/кг, эквивалентную в тепловом отношении одному килограмму кг урана.

44. Укажите основную задачу ядерной физики

1. Расчет дефекта массы, энергии связи атомных ядер и энергии выделяющейся при распаде тяжелых ядер или при синтезе легких ядер.

2. Расчет активности радиоактивных ядер.

3. Расчет периода полураспада атомных ядер.

4. Расчет количества распадов атомных ядер за время t.

5. Расчет структурных элементов ядра (нуклонов, чисел характеризующих ядро, радиусы ядер, стабильность ядра).

15