- •Методические указания к самостоятельной работе по физике. Мурманск
- •Раздел 1. Физические основы механики.
- •Раздел 2. Основы молекулярной физики и термодинамики.
- •Раздел 3. Электростатика и постоянный электрический ток.
- •Раздел 4. Магнитное поле.
- •Раздел 5. Оптика.
- •Раздел 6. Элементы квант01юп физики.
- •Раздел 7. Физика твердого тела.
- •Раздел 8. Атомное ядро и элементарные частицы.
Раздел 6. Элементы квант01юп физики.
Квантово-оптические явления. Тепловое излучение.
Вопросы и задания для самопроверки:
-
Что называется тепловым излучением?
-
Перечислите особенности теплового излучения.
-
Что такое абсолютно черное тело?
-
Сформулируйте закон Кирхгофа, закон Стефана-Больцмана и закон смещения Вина.
-
Сформулируйте квантовую гипотезу Планка.
-
Температура верхних слоев звезды Сириуса 10 кК. Определить поток энергии, излучаемой с поверхности площадью 1 км2 этой звезды.
-
Какую мощность излучения имеет Солнце? Излучение Солнца считать близким к излучению АЧТ. Температура поверхности солнца 5800 К.
-
Фо5тон с длиной волны 1 пм рассеялся на свободном электроне под углом 90 . Какую долю своей энергии фотон передал электрону?
Рекомендуемая литература: 3, 7, 8, 9, 13, 18, 21, 23, 25, 28, 35, 36, 37, 46, 47, 49.
Фотоэффект. Фотоны. Эффект Комптона.
Вопросы и задания для самопроверки:
-
Дайте определение внешнего фотоэффекта.
-
Что такое ток насыщения и задерживающее напряжение?
-
Сформулируйте законы фотоэффекта.
-
Как с помощью уравнение Эйнштейна объяснить 1 и 2 законы фотоэффекта?
-
Какие характеристики фотона определяют его волновые и корпускулярные свойства?
-
Какая доля энергии фотона расходуется на работу выхода фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта 307 нм, а максимальная кинетическая энергия 1 эВ?
-
Найти постоянную Планка, если известно, что электрон, вырываемый из металла светом с частотой 2,2* 1015 Гц, задерживается разностью потенциалов 6,6 В, а вырываемый светом с частотой 4,6*1015 Гц задерживается разностью потенциалов 16,5 В.
Рекомендуемая литература: 3, 7, 8, 9, 13, 18, 21, 23, 25, 28, 35, 36, 37, 46, 47, 49.
Экспериментальное обоснование квантовой теории. Боровская теория атома.
Вопросы и задания для самопроверки:
1) Почему модель атома Резерфорда (планетарная модель) оказалась несостоятельной?
-
Запишите обобщенную формулу Бальмера для атома водорода.
-
Сформулируйте постулаты Бора.
-
Опишите модель атома Резерфорда-Бора
-
Что называется главным квантовым числом? Какое состояние атома называется возбужденным?
-
Найти радиус первой боровской орбиты для однократно ионизированного атома гелия и скорость электрона на ней.
-
Атомарный водород, возбужденный светом определенной длины волны, при переходе в основное состояние испускает только три спектральные линии. Определить длины волн этих линий и указать каким сериям они принадлежат.
Рекомендуемая литература: 3, 7, 8, 9, 13, 18, 21, 23, 25, 28, 35, 36, 37, 46, 47, 49.
Элементы квантовой механики
Вопросы и задания для самопроверки:
-
Сформулируйте гипотезу де Бройля.
-
Сформулируйте и запишите соотношение неопределенностей Гейзенберга.
-
Запишите стационарное и временное уравнения Шредингера
-
Чю определяет квадрат волновой функции?
-
Может ли частица находится на дне потенциальной ямы?
-
Какими свойствами микрочастиц обусловлен туннельный эффект?
-
В прямоугольной потенциальной яме шириной l с абсолютно непроницаемыми стенками (0<х< l) находится частица в состоянии n=4. Найти вероятность местонахождения частицы в области l/3<х<1.
-
Предполагая, что неопределенность координаты движущейся частицы равна деброй-левской длине волны, определить относительную неточность Δр/р импульса этой величины.
-
Коэффициент прохождения электронов через низкий потенциальный барьер равен коэффициенту отражения. Определить, во сколько раз кинетическая энергия электронов больше высоты потенциального барьера.
Рекомендуемая литература: 3, 7, 8, 9, 13, 18, 21, 23, 25, 28, 35, 36, 37, 46, 47, 49.
Состояния атомов.
Вопросы и задания для самопроверки:
-
Что характеризуют квантовые числа: главное, орбитальное, магнитное. Какие значения они могут принимать?
-
Сформулируйте правило отбора.
-
Что такое спин электрона?
-
В чем суть принципа неразличимости тождественных частиц?
-
Сформулируйте принцип Паули.
-
Заполненный электронный слой характеризуется квантовым числом n = 3. Указать число электронов в этом слое, которые имеют одинаковые следующие квантовые числа: 1) ms =+1/2; 2) ms = - 2; 3) ms = -1/2 и ml = 0; 4) ms =+1/2 и l = 2.
-
(ms - спиновое магнитное квантовое число; ml - орбитальное магнитное квантовое число; l - орбитальное квантовое число)
-
Найти число электронов в атомах, у которых в основном состоянии заполнены: 1) К-и L-слои. 3s - оболочка и наполовину Зр-оболочка; 2) К-, L- и М-слои и 4s-, 4р- и 4сЗ-оболочки. Что это за атомы?
Рекомендуемая литература: 3, 7, 8, 9, 13, 18, 21, 23, 25, 28, 35, 36, 37, 46, 47, 49.
Молекулы.
Вопросы и задания для самопроверки:
-
Какие спектры называются молекулярными?
-
Каков механизм возникновения электронно-колебательных и колебательно-вращательных спектров?
-
В чем заключается явление комбинационного рассеяния света?
Рекомендуемая литература: 3, 7, 8, 9, 13, 18, 21, 23, 25, 28, 35, 36, 37, 46, 47, 49.
Элементы квантовой электроники
Вопросы и задания для самопроверки:
-
Что называется вынужденным излучением ?
-
Опишите принцип действия мазеров.
-
Опишите принцип действия лазеров. Чем лазеры отличаются от мазеров ?
-
Перечислите основные свойства лазерного излучения ?
-
Где применяется лазерное излучение?
Рекомендуемая литература: 3, 7, 8, 9, 13, 18, 21, 23, 25, 28, 35, 36, 37, 46, 47, 49.