4.2. Задачи
1НТ1(О). На рисунке
представлены распреде-ления Ферми-Дирака
по состояниям для двух систем частиц;
,
.
Отношение масс частиц
=
...
Ответ:
2.НТ1(О). На рисунке
представлены распреде-ления Ферми-Дирака
по состояниям для двух систем частиц;
,
.
Отношение концентраций
...
Ответ:
3.НТ1(О). На рисунке представлены распреде-ления Ферми-Дирака по энергиям для двух систем частиц; , . Отношение концентраций ...
Ответ: 8
4.НТ1(О). На рисунке
представлены распреде-ления Ферми-Дирака
по энергиям для двух систем частиц ;
,
.
Отношение концентраций
=
...
Ответ:2
<n>
ε
2
<n>
ε
8
F
ε
F
ε
5.НТ1(О). Энергия
Ферми металла
эВ, квазиимпульс электронов при этой
энергии
кг·м/c.
Масса свободного электрона
кг,
эффективная масса электрона
.
Отношение
равно ... Ответ округлить до целых.
Ответ:3
6.HT1(0).
Энергия Ферми металла
эВ.
Эффективная масса электронов
.
Максимальная скорость электронов при
Т=0 равна … км/с. Ответ округлить до
сотен.
Ответ:1900
7.HT1(0).
Энергия Ферми металла
эВ.
Эффективная масса электронов
.
Средняя скорость электронов при Т=0
равна … км/с. Ответ округлить до сотен.
Ответ:1300
8.HT1(0).
Энергия Ферми для меди
,
для цинка
.
Эффективная масса электронов
.
Отношение концентраций свободных
электронов n2/n1
равно … . Ответ округлить до целых.
Ответ:2
9.HT1(0).
Энергия Ферми для меди
.
Средняя скорость электронов при Т=0
равна … . Ответ округлить до десятых.
Ответ:4,2
10.HT1(0).
Средняя скорость электронов в калии
при Т=0 равна 1,2эВ. Эффективная масса
.
Средняя скорость электронов при Т=0
равна … км/с. Ответ округлить до сотен.
Ответ:600
11.HT1(0).
Импульс, соответствующий энергии Ферми
Масса электрона
.
Средняя энергия электронов равна … эВ.
Ответ округлить до целых.
Ответ:6
12.HT1(0). Если абсолютную температуру абсолютно черного тела увеличить в n=2 раза, его энергетическая светимость увеличивается в k раз.
Ответ:8
13. HT1
(0). Максимум спектральной энергетической
светимости излучения Солнца находится
при
мкм. Постоянная в законе смещения Вина
b
=
Температура
на поверхности Солнца приблизительности
равна … К.
Ответ:5800
14.HT1(
З). Температура абсолютного черного
тела равна Т=
К. Постоянная в законе смещения Вина в
=
Максимум спектральной плотности излучения находится при частоте
*А)
В)
С)
D)
15.HT1(0).
Среднее время пролета валентного
электрона в поле действия ядра в кристалле
Ширина валентной зоны
.
Постоянная Планка
.
Ответ округлить до десятых.
Ответ:1,6
16.HT1(3).
В кристаллическом натрии электрон в
состоянии 1S
находится в поле действия ядра в среднем
Ширина соответствующей уровню 1S
энергетической зоны равна … .
.
А)
*В)
С)
D)
17.HT1(3).
Ширина разрешенной энергетической зоны
в одновалентном кристалле имеется N=
атомов. Расстояние между соседними
подуровнями в зоне равно
А) 1 эВ; * В)
С)
D)
18. НТ1(0). Ширина
запрещенной зоны в кремнии 
=1,1
эВ. Если температуру увеличить от
=300К
до 
=400К,
концентрация электронов в зоне
проводимости увеличится в … раз.
Постоянная Больцмана к=0,86
эВ/K.
Ответ округлить до сотен.
Ответ: 300
19. НТ1(0). Ширина запрещенной зоны в кремнии =1,1 эВ. Если температуру увеличить от =300К до =400К, концентрация дырок в валентной зоне увеличится в … раз. Постоянная Больцмана к=0,86 эВ/K. Ответ округлить до сотен.
Ответ: 300
20.НТ1(0). Температура полупроводника постоянна и меньше температуры истощения примеси. Если концентрацию донорной примеси увеличить в 16 раз, концентрация электронов в зоне проводимости увеличится в … раз.
Ответ: 4
21.НТ1(0). Температура примесного полупроводника постоянна и выше температуры истощения примеси. Если концентрацию донорной примеси увеличить в 8 раз, концентрация электронов в зоне проводимости увеличится в … раз.
Ответ: 8
22.НТ2(0). Донорный
уровень фосфора ниже дна зоны проводимости
на 
=0,013
эВ в германии. Концентрация электронов
в зоне проводимости в кремнии n1
в германии-n2.
При Т=10К n2/n1=
,
где x
равно … . Постоянная Больцмана к=0,86
эВ/K.
Ответ округлить до целых.
Ответ: 19
23.НТ2(0). Ширина
запрещенной зоны для германия 
,
для кремния 
=1,1
эВ. Концентрация электронов в зоне
проводимости для германия n1,
для кремния n2.
При Т=300К отношение n1/n2
равно … . Постоянная Больцмана к=0,86
эВ/К. Ответ округлить до десятков.
Ответ: 1070
24. НТ1. При Т=0
химический потенциал собственного
полупроводника 
запрещенной
зоны рана … эВ.
Ответ: 1
25. НТ1. При Т=0
химический потенциал полупроводника
n-типа
=-0,005
эВ. Донорный уровень расположен ниже
дна зоны проводимости на … эВ.
Ответ: 0,01
1)Для
молекул
идеального газа значения интегралов
и
,
где
-
наиболее вероятная энергия:
I1<I2
I1>I2НЕПРАВнельзя сравнить, не зная температуры
I1= I2
2)Функция распределения Бозе-Эйнштейна по энергиям имеет вид ...
3)Для N квантовых частиц объем минимальной фазовой ячейки, приходящейся на одно квантовое микросостояние системы, ΔГmin равен:
h3
→ 0
h3N
h НЕПРАВ
4)Найдите соответствие между названиями величин из левого столбика и их аналитическими выражениями из правого. Ответ дайте в виде: k-l, m-n,…
|
|
средняя
квадратичная флуктуация
средний
квадрат флуктуации (дисперсия)
среднее
значение флуктуации
относительная
флуктуация
5)Интеграл Найдите все возможные соответствия между левым и правым столбиками. Ответ дайте в виде: k-l, m-n, …
|
|
6)Формуле
планка
имеет
смысл ...
Количества фотонов, находящихся в единичном малом интервале частот
Количества фотонов, проходящих в единицу времени через единичную площадьНЕПРАВ
Энергии фотонов, находящихся в единичном малом интервале частот НЕПРАВ
7)Изменение
энтропии при переходе из состояния (1)
в состояние (2):
нельзя
определить, так как неизвестно соотношение
температур
8)Функция распределения Бозе-Эйнштейна по состояниям имеет вид ...
НЕПРАВ
Количестве фотонов, излучаемых в единицу времени с единичной площади
9)Теплоемкость общей массы идеального одноатомного газа при V=const:
НЕПРАВ10)
-
плотность вероятности или функция
распределения случайной величины х,
Нормированный множитель С равен:
1
11)
-
плотности вероятности или функции
распределения молекул идеального газа
по проекциям скорости. Выражение
12)
-
плотность вероятности или функция
распределения молекул идеального газа
по модулю скорости, для которой справедливо
любое соотношение, кроме:
13) Функция распределения Бозе-Эйнштейна по состояниям может быть получена путём усреднения по формуле ...
,
где
-
вероятность того, что на K-ом уровне
находится
частицНЕПРАВ, где - вероятность нахождения частиц в K-том состоянии
,
где
-
то же, что и в пункте С, где - то же, что и в пункте А
14)Если
х - случайная физическая величина,
принимающая ряд дискретных значений
х1,х2,
… хn,
а Рi
– вероятность появления хi,
то
15)Для
электронного газа в металле
имеет
смысл
вероятности нахождения электрона в интервале
НЕПРАВэнергии всех электронов в зоне проводимости
количества электронов в зоне проводимости
количества состояний в зоне проводимости
16)Отношение
интегралов для молекулы водорода Н2
(молярная масса водорода 2·10-3кг/моль)
при Т=300 К с учетом NA≈6·10231/моль
,
где
A и B – целые числа, значения которых
перечислите через точку с запятой … ,
… без учета размерностей.
17)Функция распределения частиц по энергиям в квантовой статистике – это …
среднее число частиц с энергией
вероятность нахождения частицы с энергией НЕПРАВ
среднее число частиц в одном квантовом состоянии с энергией
среднее число частиц в малом единичном интервале энергии
18)На
рисунке приведены графики изохоры,
изобары, изотермы, адиабаты. Правильные
названия графиков:
1-изотерма, 2-изохора, 3-изобара, 4-адиабата
1-адиабата, 2-изохора, 3-изобара, 4-изотерма
1-изотерма, 2-изохора, 3-изобара, 4-адиабата
1-изохора, 2-изобара, 3-адиабата, 4-изотерма
19)Для
функций распределения
и
справедливо
соотношение:
НЕПРАВ
20)Распределение фононов по состояниям имеет вид:
НЕПРАВ
21)При одинаковых температурах средняя квадратичная скорость молекул кислорода ………средней квадратичной скорости молекул водорода. Вставьте слово.
МЕНЬНЕ-НЕПРАВ
22)Запишите
формулу для количества квантовых
состояний, соответствующих интервалу
модуля скорости
и
объему V, используя шаблон
23)Запишите
формулу для количества квантовых
состояний, соответствующих интервалу
и
объему V, используя шаблон
24)Наиболее вероятное значение энергии для молекул идеального газа:
НЕПРАВне зависит от
25)Энергия
Ферми металла
эВ.
Эффективная масса электронов
.
Максимальная скорость электронов при
Т=0 равна … км/с. Ответ округлить до
сотен.
26)Каноническое
распределение Гиббса имеет вид
,
где постоянная С равна :
НЕПРАВ
27)Ширина
разрешенной энергетической зоны
в
одновалентном кристалле имеется N=1022
атомов. Расстояние между соседними
подуровнями в зоне равно