физика

605.Для электрона, находящегося на первой орбите ( = 1) атома

водорода, определите радиус орбиты 1, скорость электрона на этой орбите1 (направление и величину) и период обращения электрона 1.

606.Для электрона, находящегося на второй орбите ( = 2) атома

водорода, определите радиус орбиты 2, скорость электрона на этой орбите2 (направление и величину) и период обращения электрона 2.

607.Для электрона, находящегося на третьей орбите ( = 3) атома

водорода, определите радиус орбиты 3, скорость электрона на этой орбите3 (направление и величину) и период обращения электрона 3.

608.Для электрона, находящегося на четвертой орбите ( = 4) атома

водорода, определите радиус орбиты 4, скорость электрона на этой орбите4 (направление и величину) и период обращения электрона 4.

609.Для электрона, находящегося на пятой орбите ( = 5) атома

водорода, определите радиус орбиты 5, скорость электрона на этой орбите5 (направление и величину) и период обращения электрона 5.

610.Для электрона, находящегося на шестой орбите ( = 6) атома

водорода, определите радиус орбиты 6, скорость электрона на этой орбите6 (направление и величину) и период обращения электрона 6.

611.Для атома водорода определите 1) полную энергию электрона

на орбитах с главным квантовым числом = 1 и = 2 и 2) длину волны λ фотона, излучаемого при переходе электрона со второго энергетического уровня на первый – в серии Лаймана (ультрафиолетовой).

612. Для атома водорода определите 1) полную энергию электрона на орбитах с главным квантовым числом = 1 и = 3 и 2) длину волны λ фотона, излучаемого при переходе электрона с третьего энергетического уровня на первый – в серии Лаймана (ультрафиолетовой).

613. Для атома водорода определите 1) полную энергию электрона на орбитах с главным квантовым числом = 1 и = 4 и 2) длину волны λ фотона, излучаемого при переходе электрона с четвертого энергетического уровня на первый – в серии Лаймана (ультрафиолетовой).

614. Для атома водорода определите 1) полную энергию электрона на орбитах с главным квантовым числом = 1 и = 5 и 2) длину волны λ фотона, излучаемого при переходе электрона с пятого энергетического уровня на первый – в серии Лаймана (ультрафиолетовой).

615. Для атома водорода определите 1) полную энергию электрона на орбитах с главным квантовым числом = 2 и = 3 и 2) длину волны λ фотона, излучаемого при переходе электрона с третьего энергетического уровня на второй – в серии Бальмера (видимой).

616. Для атома водорода определите 1) полную энергию электрона на орбитах с главным квантовым числом = 2 и = 4 и 2) длину волны λ фотона, излучаемого при переходе электрона с четвертого энергетического уровня на второй – в серии Бальмера (видимой).

111

617. Для атома водорода определите 1) полную энергию электрона на орбитах с главным квантовым числом = 2 и = 5 и 2) длину волны

λфотона, излучаемого при переходе электрона с пятого энергетического уровня на второй – в серии Бальмера (видимой).

618.Для атома водорода определите 1) полную энергию электрона на орбитах с главным квантовым числом = 3 и = 4 и 2) длину волны

λфотона, излучаемого при переходе электрона с четвертого энергетического уровня на третий – в серии Пашена (в инфракрасной области).

619.Для атома водорода определите 1) полную энергию электрона

на орбитах с главным квантовым числом = 3 и = 5 и 2) длину волны λ фотона, излучаемого при переходе электрона с пятого энергетического уровня на третий – в серии Пашена (в инфракрасной области).

620. Для атома водорода определите 1) полную энергию электрона на орбитах с главным квантовым числом = 3 и = 6 и 2) длину волны λ фотона, излучаемого при переходе электрона с шестого энергетического уровня на третий – в серии Пашена (в инфракрасной области).

621. Электрон движется со скоростью = 2 ∙ 108 мс. Определите длину

волны де Бройля λ электрона, учитывая зависимость его массы от скорости.

622.Какую ускоряющую разность потенциалов прошел электрон, если его длина волны де Бройля: а) λ1 = 0,1 нм, б) λ2 = 1 нм?

623.Параллельный пучок атомов водорода, падающий под углом скольжения θ = 30о к поверхности монокристалла, дает дифракционный максимум 1-го порядка при отражении от плоскостей с межатомным

расстоянием = 0,40 нм. Определите длину волны де Бройля λ атомов водорода и их скорость .

624.Определите длину волны де Бройля λ электрона, имеющего кинетическую энергию: а) К1 = 1 кэВ, б) К2 = 10 кэВ.

625.Определите длину волны де Бройля λ протона, прошедшего

ускоряющую разность потенциалов: а) 1 = 1 кВ, б) 2 = 1 МВ.

626. На грань монокристалла под углом θ = 60о к его поверхности падает параллельный пучок электронов, движущихся с одинаковой скоростью . Определите длину волны де Бройля λ и скорость электронов, если они испытывают дифракционное отражение первого порядка от атомных плоскостей кристалла с расстоянием между ними = 0,3 нм.

627.Определите длину волны де Бройля λ электрона, движущегося по круговой орбите в основном состоянии атома водорода: = 1.

628.Определите длину волны де Бройля λ α-частицы ( = 4 а. е. м.),

прошедшей ускоряющую разность потенциалов: а) 1 = 10 кВ, б) 2 = 1 МВ.

112

дифракционную картину на экране; первые минимумы наблюдаются под

координаты этих частиц установлены с неопределенностью ∆ = 0,01 мм. 633. Используя соотношение неопределенностей ∆ ∙ ∆ ≥ , оцените ширину энергетического уровня атома водорода, находящегося: 1) в основном состоянии – ∆ 1; 2) в возбужденном состоянии – ∆ 2,

вкотором время жизни атома ∆ = 3 ∙ 10−9 с.

634.Время жизни возбужденного атома τ ≈ 1 нс. С какой наименьшей погрешностью ∆ε может быть определена энергия фотона, излучаемого атомом?

635.Используя соотношение неопределенностей ∆ ∙ ∆ ≥ , оцените ширину одномерной прямоугольной потенциальной ямы, в которой

минимальная энергия электрона min = 10 эВ.

636.Определите неточность ∆ координаты электрона, движущегося

ватоме водорода со скоростью = 2 ∙ 106 мс, если относительная точность

вопределении скорости электрона ∆ ≈ 1.

637.Атом испустил фотон с длиной волны λ = 700 нм. Длительность

(наименьшую ∆λλ ), с которой можно измерить длину волны излучения.

электрона ∆ ≈ 2 1 = 1,06 ∙ 10−10 м.

113

640. Максимальная кинетическая энергия электрона в атоме водорода

К = 13,6 эВ. Используя соотношение неопределенностей ∆ ∙ ∆ ≥ , оцените линейный размер атома.

641.Вычислите энергию связи св ядра изотопа лития 73Li и трития 31H

иих удельную энергию связи уд = св. Определите, какое ядро прочнее.

642.Вычислите энергию связи св ядер атомов гелия 42He и 32He и их удельную энергию связи уд = св. Определите, какое ядро прочнее.

643.Вычислите энергию связи 2713Alядер атомов алюминиясв

и кальция 4020Ca и их удельную энергию связи уд = св. Определите, какое ядро прочнее.

644.Вычислите энергию связи св ядер атомов трития 31H и гелия 32He

иих удельную энергию связи уд = св. Определите, какое ядро прочнее.

645.Вычислите энергию связи уд ядер атомов дейтерия 21H и гелия

иих удельную энергию связи уд = св. Определите, какое ядро прочнее.

651.Определите энергию , которая выделяется при реакции

73Li + 11H → 42He + 42He.

652. Определите энергию , которая поглощается при реакции

147 + 42He → 11H + 178O.

653. Определите энергию , которая выделяется при реакции

21H + 21H → 11H + 31H.

654. Определите энергию , которая выделяется при реакции

114

21H + 21H → 32He + 10n.

655. Определите энергию , которая выделяется при реакции

63Li + 11H → 32He + 42He.

656. Определите энергию , которая выделяется при реакции

21H + 32He → 11H + 42He.

657. Определите энергию , которая выделяется при реакции

63Li + 21H → 42He + 42He.

658. Определите энергию , которая выделяется при реакции

73Li + 21H → 84Be + 10n.

659. Определите энергию , которая выделяется при реакции

49Be + 21H → 105B + 10n.

660. Определите энергию , которая выделяется при реакции

49Be + 42He → 126C + 10n.

втечение времени: 1) 1 = 1 мин; 2) 2 = 5 суток.

663.Во сколько раз уменьшится активность препарата фосфора 3215P за время = 20 суток?

664.Определите, какая доля δ радиоактивного изотопа актиния 22589Ac

распадается в течение времени = 5 суток.

665. Активность образца некоторого изотопа за время = 10 суток

уменьшилась на 20%. Определите период полураспада 1/2 этого изотопа. 665а. Определите массу образца радиоактивного изотопа йода 13153I,

имеющего активность = 37 ГБк.

667. Определите среднее время жизни τ атома радиоактивного изотопа

период полураспада изотопа 1/2.

669. Из миллиона атомов ( = 106) радиоактивного изотопа каждую секунду распадается dd = 200 ядерс . Определите период полураспада изотопа 1/2.

115

670. Во сколько раз уменьшится активность препарата изотопа иридия

7792Ir за время = 1 год? 1/2 = 75 суток.

12. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

12.1. Темы лабораторных работ

Студент ЗИЭФ выполняет 3 лабораторных работы из четырех работ, названия которых представлены в табл. 15.

12.2. Подготовка к выполнению лабораторных работ

Методические указания к выполнению лабораторных работ: описание метода измерений и экспериментальной установки, порядок выполнения работы и обработки результатов измерений, – содержатся в следующем учебном пособии:

Оптика: учебное пособие к выполнению лабораторных работ / А.Е. Гришкевич, Г.П. Пызин, Т.Н. Хоменко, А.Е. Чудаков – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008. – 60 с.

Данное учебное пособие можно найти по следующему электронному

адресу: http://physics.susu.ac.ru/data/optics.pdf.

При подготовке к лабораторной работе настоятельно рекомендуем заполнить некоторые разделы бланка отчета по каждой ЛР (до таблиц опытных данных): цель работы, описание установки и метода измерений (включая название величин, входящих в расчетные формулы). Это позволит Вам получить представление о лабораторной работе и, благодаря этому, избежать ошибок при проведении эксперимента в лаборатории.

Перед выполнением лабораторных работ необходимо изучить раздел 4.1 «Введение в лабораторный практикум по физике» (с. 37-46) – п. п. 4.1.1. Проведение лабораторного эксперимента; 4.1.2. Графическое представление и обработка результатов измерений; 4.3.1. Рекомендации

116

к выполнению лабораторных работ и 4.3.2. Рекомендации к оформлению отчета по лабораторной работе.

12.3. Бланки отчетов по лабораторным работам

Эти бланки отчетов необходимо иметь при выполнении лабораторных работ в лаборатории ОПТИКИ (ауд. 345О, ГУК), согласно расписанию летней экзаменационной сессии.

117

Южно-Уральский государственный университет Кафедра общей и теоретической физики

Лабораторная работа № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИУСА КРИВИЗНЫ ЛИНЗЫ С ПОМОЩЬЮ КОЛЕЦ НЬЮТОНА

Bыполнил________________

гр. _____________

Проверил _________________

“_____”____________20 г.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

118

СХЕМА УСТАНОВКИ И ОБОРУДОВАНИЕ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

– угловой коэффициент прямой т2 = ( ):

= λ .

–––

(1)–

(2)–

∆ –

λ ––

РАСЧЕТНАЯ ФОРМУЛА

= λ.

119

ОПЫТНЫЕ ДАННЫЕ

Зависимость радиуса кольца 2 Ньютона от номера кольца

2, мм2