Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1261 вуз, 4607 предмет.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

ВЕСЬ СБОРНИК

.pdf
Скачиваний:
1005
Добавлен:
06.03.2016
Размер:
2.41 Mб
Скачать
☆

5.20.На длине орбиты частицы, обладающей волновыми свойствами, укладывается …

1)четное число волн де Бройля

2)нечетное число волн де Бройля

3)целое число волн де Бройля

4)бесконечное число волн де Бройля

5)нечетное число волн де Бройля

5.21.Энергия фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с 3-го на 2-й энергетический уровень, равна … эВ.

1) 13,6

2) 12,4

3) 10,2

4) 1,89

5) 119,5

5.22.При переходе электрона атома водорода с 3-й на 1-ю стационарную орбиту его энергия …

1)увеличивается в 9 раз

2)уменьшается в 9 раз

3)увеличивается в 3 раз

4)уменьшается в 3 раз

5)не изменяется

5.23.Фотон с энергией 15 эВ выбивает электрон из покоящегося атома водорода, находящегося в основном состоянии. Скорость электрона вдали от ядра равна … м/с.

1)

7·105

2) 7·106

3) 9·107

4) 0,49·105

5) 9·108

5.24. Если

энергия ионизации

атома водорода Еi = 13,6 эВ,

то 1-й

потенциал возбуждения этого атома … В.

 

 

1)

13,6

2) 10,2

3) 13,6

4) 3,4

5)102,0

5.25. Импульс фотона, вызвавшего ионизацию атома водорода, равен … кгсм .

1) 1,5 10 6 2) 2,5 10 28 3) 7,25 10 27 4) 4,5 10 8 5) 5,25 10 26

5.26. Фотон с энергией 15,0 эВ выбивает электрон из атома водорода. Кинетическая энергия вылетевшего электрона равна … эВ.

1) 0 2) 1,4 3) 10,2 4) 13,6 5) 15,0

241

5.27. Потенциал

ионизации

атома водорода 13,6 В.

Импульс

фотона, вызвавшего ионизацию атома водорода, равен … кг м .

 

 

 

 

 

 

 

с

1) 1,5 10 6

2) 2,2 10 19

3)

4,5 10 8

4) 7,25 10 27 5)

5,25 10 26

5.28. Определите

длину

волны,

соответствующую

 

третьей

спектральной линии в серии Бальмера … нм.

 

 

1) 434

2) 656

 

3) 410

4) 397

 

5) 43

5.29. Найдите наибольшую длину волны в первой инфракрасной

серии спектра водорода (серия Пашена) … нм.

 

 

1) 1870

2) 377

3) 2100

4) 656

5) 187

5.30. Найдите наименьшую длину волны в первой инфракрасной серии спектра водорода (серия Пашена) … нм.

1) 820 2) 656 3) 1870 4) 1280 5) 87

Задачи

5.31. Какую скорость υ приобретет первоначально покоившийся атом водорода при испускании фотона, соответствующего первой линии

серии Бальмера? (h 6,62 10 34 Дж с; m

1,66 10 27

 

 

 

H

 

5.32. Определите,

на

сколько

изменились

и потенциальная энергии электрона в атоме водорода

атомом

фотона

с

длиной

волны

[4,09 10–19; 8,18 10–19 Дж]

 

 

кг) . [0,61 м/с]

кинетическая

при излучении

λ = 4,86·10–7 м.

5.33. Светом, какой длины волны необходимо облучать водород, чтобы при возбуждении атомов водорода квантами этого света в спектре излучения наблюдались три спектральные линии? [102 нм]

5.34. Основываясь на том, что первый потенциал возбуждения атома водорода 1 10,2 В, определите (в эВ) энергию фотона,

соответствующую второй линии серии Бальмера. [2,55 эВ]

242

5.35.На дифракционную решетку с периодом 5 мкм нормально падает пучок лучей от разрядной трубки, наполненной атомарным водородом. Дифракционный максимум 5-го порядка, наблюдаемый под углом 41º, соответствует одной из линий серии Бальмера. Определите квантовое число n, соответствующее энергетическому уровню, с которого совершен переход. [3]

5.36.Вычислите энергию, частоту и длину волны фотона,

испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на первый. [12,1 эВ; 2,92 1015 Гц; 103 нм]

5.37.Фотон с энергией 16,5 эВ выбил электрон из невозбужденного атома водорода. Какую скорость будет иметь электрон вдали от ядра атома? [1 Мм/с]

5.38.Определите первый потенциал возбуждения атома водорода. [10,2 эВ]

5.39.Свет от водородной лампы падает на дифракционную решетку с периодом 5 мкм. Под углом 41º зарегистрирована некоторая линия пятого порядка. Определите, какому переходу электрона в атоме водорода соответствует эта линия. [с 3 на 2]

5.40.Пользуясь теорией Бора, получить выражение для радиуса орбиты электрона. Рассчитать радиус ближайшей к ядру орбиты

электроны в атоме водорода и скорость электрона на этой орбите. [5,29 10–11 м; 2,18 Мм/с]

5.41.Определите потенциальную, кинетическую и полную энергии электрона на первой орбите атома водорода.

[–27,2 эВ; 13,6 эВ, –13,6 эВ]

5.42.Определите наибольшую и наименьшую энергии фотона в УФ серии спектра атома водорода. [10,2 эВ; 13,6 эВ]

5.43.Определите первый потенциал возбуждения атома водорода. [10,2 В]

243

5.44.Электрон выбит из атома водорода, находящегося в основном состоянии, фотоном энергии 17,7 эВ. Определите скорость электрона за пределами атома. [1,2 Мм/с]

5.45.Фотон с энергией 12,12 эВ, поглощенный атомом водорода, находящимся в основном состоянии, переводит атом в возбужденное состояние. Определите главное квантовое число этого состояния. [3]

5.46.Определите, какая энергия требуется для полного отрыва электрона от ядра, однократно ионизированного атома гелия, если

электрон находится 1) в основном состоянии; 2) в состоянии с главным квантовым числом n = 3. [54,4 эВ; 6,94 эВ]

244

6. Элементы квантовой механики. Волновые свойства микрочастиц

 

 

Тестовые задания

 

6.1. Отношение импульсов

двух

фотонов, соответствующих

излучению с = 800 нм и 1,5 1015 Гц, равно …

 

1)

0,25

2) 4

 

3) 5,3

4) 7,8

5) 25,0

6.2. Масса фотона, энергия которого 10 эВ, равна … кг.

 

1)

3,5 10 8

2) 1,78 10 35

3)

9 10 31

4) 1,12 10 16

5) 6,78 10 34

6.3. Импульс

электрона равен

импульсу фотона с длиной волны

520 нм. Электрон движется со скоростью … м/с.

 

(m 9,1 10 31кг, h 6,62 10 34 Дж).

 

 

 

e

 

 

 

 

 

1)

200

2) 365

 

3) 720

4) 1400

5) 14

6.4. Чтобы импульс электрона был равен импульсу фотона с длиной волны λ, он должен двигаться со скоростью υ, равной …

1)

2 h c

2)

m

 

3)

 

h

 

 

4)

m

5)

hc

 

m

2 h c

m

 

 

h

m λ

 

 

 

 

 

 

 

6.5. Если

импульс

фотона

5,3 10

27

кг м

,

 

то его

энергия

равна … эВ.

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

3) 1,7 10 35

 

 

4) 10–6

 

 

 

1) 0

 

2) 10

 

 

 

5) 0,1

6.6. Если энергия первого фотона в 4

раза больше энергии второго, то

отношение импульса первого фотона

к импульсу второго равно …

1) 8

2) 4

3) 2

4) 1/4

5) 1/8

6.7. Длина волны де Бройля электрона, движущегося со скоростью

2,2·106 м/с, равна … м. (h = 6,62·10–34 Дж·с, me = 9,1·10–31 кг).

1) 3,3·10–9

2) 3,3·10–10

3) 20,7·10–9

4) 20,7·10–10

5) 10,7·10–11

245

6.8. Отношение длин волн де Бройля двух частиц, обладающих одинаковыми импульсами, но различными зарядами (q1 2q2 ) ,

равно …

1) 2 2) 1 3) 1/2 4) 1/4

5) необходимо знать их моменты импульса

6.9. Наименьшая длина волны де Бройля частиц, движущихся с одинаковой скоростью, соответствует …

1)α- частице

2)электрону

3)нейтрону

4)протону

5)позитрону

6.10.Если длина волны де Бройля частиц одинакова, то наименьшей скоростью обладает …

1)α-частица

2)протон

3)электрон

4)позитрон

5)скорости перечисленных частиц одинаковы

6.11.Если длина волны де Бройля одинакова, то наибольшей скоростью обладает …

1) 11 Р

2) 01е

3) 01n

4) 24 He

5) 11H

6.12. Наибольшая

длина

волны де Бройля

частиц,

движущихся

с одинаковой скоростью, соответствует …

 

 

1)электрону

2)протону

3)α-частице

4)атому водорода

5)длина волны де Бройля всех частиц одинакова

6.13.Протон и электрон прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов. Длины волн де Бройля этих частиц соотносятся между собой как …

246

1) p e

2) p e

3) p e

4) надо знать значения разности потенциалов

6.14. Отношение длин волн де Бройля электрона и протона, имеющих одинаковую скорость, равно …

 

mp

 

m

 

m 2

 

mp 2

 

1)

 

2)

e

3)

 

e

4)

 

 

 

5) 1

m

m

 

 

m

 

m

 

 

 

 

 

 

e

 

p

 

p

 

e

 

6.15. Чтобы кинетическая энергия электрона была равна энергии

фотона

длины волны

0,5 мкм, он

должен двигаться

со

скоростью … км/с.

 

 

 

1) 820

2) 935

3) 52

4) 15

5) 9

6.16. Если частица, ускоренная разностью потенциалов 10 В, имеет

де Бройлевскую длину

волны 10–10 м,

то ускоренная

разностью

потенциалов 20 В имеет длину волны …. нм.

 

1)

0,2

2) 0,14

3) 0,05

4) 0,07

5) 1,0

6.17. Длина волны де Бройля электрона,

прошедшего ускоряющую

разность потенциалов 700 кВ, равна … пм.

 

1)

1,47

2) 1,13

3) 14,7

4) 10,4

5) 0,14

6.18. Де Бройлева длина волны протона, летевшего с энергией 2 МэВ, увеличилась в 2 раза. Протон потерял при этом энергию … МэВ.

1) 2 2) 1,8 3) 1,5 4) 0,5 5) 0,15

6.19. Зависимость длины волны де Бройля от кинетической энергии частицы верно представлена на рис. …

0

 

0

 

0 в

0

а

б

г

1) а

 

2) б

 

3) в

4) г

247

6.20. Длина волны де Бройля электронов, при соударении с которыми в видимой серии спектра атома водорода проявились три линии, равна … (R = 1,097·107 м–1 – постоянная Ридберга).

1)

16

2)

h

3)

1

4)

 

9h

5)

h

3R

3mc R

cR

16mc R

cR

 

 

 

 

 

6.21. Длина волны де Бройля электронов, при соударении с которыми в спектре атома водорода проявились все линии всех серий, равна … (R = 1,097·107 м–1 – постоянная Ридберга).

1)

h

2)

h

3)

8h

4)

h

5)

2h

15mc R

2mcR

 

3mcR

2mcR

mcR

 

Соотношение неопределенностей

6.22.Если координата центра шарика массы 2 мг установлена с неопределенностью 1 мкм, то ошибка, с которой можно определить ее скорость, равна …

1)~ 0,5 10 6 м/с

2)~ 2 10 20 м/с

3)~ 0,5 10 20 см/с

4)~ 2 10 22 см/с

5)~ 2 10 19 м/с

6.23.Если положение бусинки массы m = 1 г и электрона определены

с одинаковой погрешностью ∆х = 1·10–7 м, то неопределенность

∆υХ …

1)∆υбХ = ∆υеХ

2)∆υбХ < ∆υcX

3)∆υбX > ∆υеХ

4)надо знать заряд бусинки

248

6.24. Если координата протона установлена с неопределенностью 1 мкм, то ошибка, с которой можно определите его скорость, равна …

(ħ = 1,05·10–34 Дж·с, mp = 1,67·10–27 кг).

 

1)~ 104 м/с

2) ~ 0,01см/с 3) ~ 10 см/с

4) ~10 м/с 5) ~ 1м/с

6.25. Если неопределенность координаты движущейся частицы равна длине волны де Бройля этой частицы, то неопределенность ее

скорости

υ…

 

 

 

υ

5) υ2

1)

равна 0

 

2) υ 1 2

3) υ2 2

4)

 

2

 

 

 

 

 

 

2

6.26. При неопределенности в определении энергии

Е = 10–15 Дж,

частица может существовать время … с.

 

 

 

1)

10–18

2)

10–19

3) 10–15

4) 10–10

5) 10–20

6.27. Если время жизни частицы в стационарном состоянии 10–19 с, то неопределенность в нахождении ее энергии равна … Дж.

1) 10–10

2) 10–18

3)

10–15

4) 10–1

5) 10–16

 

 

Задачи

 

 

6.28. Электрон движется

по

окружности

радиусом

0,5 см

в однородном магнитном поле с индукцией 8 мТл. Определите длину волны де Бройля электрона. [0,1 нм]

6.29.Определите длину волны де Бройля электронов, при соударении с которыми в видимой серии атома водорода появилась одна линия. [0,38 нм]

6.30.Определите длину волны де Бройля электронов, при соударении с которыми в спектре атома водорода появились только 3 линии. [0,35 нм]

6.31. Какова длина волны де Бройля электронов, при соударении с которыми в спектре атомов водорода наблюдаются три спектральные линии в серии Бальмера. [0,34 нм]

249

6.32.Определите длину волны де Бройля электронов, при бомбардировке которыми невозбужденных атомов водорода, в их спектре появились две линии в первой инфракрасной серии. [0,34 нм]

6.33.Параллельный пучок моноэнергетических электронов направлен нормально на узкую щель шириной а = 1 мкм. Определите скорость этих электронов, если на экране, отстоящем на расстоянии l = 20 см от щели, ширина центрального дифракционного максимума составляет x = 48 мкм. [606 км/с]

6.34.Параллельный пучок электронов, ускоренный разностью потенциалов 50 В падает на диафрагму с двумя щелями, расстояние между которыми 10 мкм. Определите расстояние между центральным и первым максимумами на экране, расположенном на расстоянии 0,6 м от щелей. [10,4 мкм]

6.35. Заряженная частица,

ускоренная

разностью

потенциалов

U = 200 В, имеет длину волны де Бройля = 2,02 пм. Найдите массу

частицы, если ее заряд

численно

равен заряду

электрона.

[1,68 10–27 кг]

 

 

 

6.36.Определите длину волны де Бройля для электрона, находящегося в атоме водорода на третьей боровской орбите. [1 нм]

6.37.Во сколько раз дебройлевская длина волны частицы меньше неопределенности x ее координаты, которая соответствует относительной неопределенности импульса в 1%. [160 раз]

6.38.Длина волны излучаемого атомом фотона составляет 0,6 мкм.

Принимая время жизни возбужденного состояния t 108 c ,

определите отношение естественной ширины энергетического уровня, на который был возбужден атом, к энергии, излученной атомом. [32·10–9 раз]

6.39. Определите длину волны де Бройля для атома водорода, движущегося при температуре Т = 293 К с наиболее вероятной скоростью. [180 пм]

250

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности