И атомной физики
Вариант 13
1. Температура абсолютно черного тела 127°С. После повышения температуры суммарная мощность излучения увеличилась в 3 раза. На сколько повысилась при этом температура?
2. На фотоэлемент с катодом из рубидия (Авых = 1,53 эВ) падают лучи с длиной волны 100 нм. Найдите наименьшее значение задерживающей разности потенциалов, которую нужно приложить к фотоэлементу, чтобы прекратить эмиссию электронов.
3. С какой скоростью движется электрон, если длина волны де Бройля равна его комптоновской длине волны?
4. Предполагая, что неопределенность координаты движущейся частицы равна длине волны де Бройля, определите относительную неопределенность Δp/p импульса этой частицы.
5. Частица в потенциальной яме бесконечной глубины находится в основном энергетическом состоянии. Какова вероятность W нахождения частицы в крайней трети ямы?
6. Определите наименьшую и наибольшую энергии фотона в инфракрасной серии Пашена спектра водорода.
7. Нарисуйте схему энергетических уровней атома водорода. Какой из переходов электронов соответствует испусканию квантов с наименьшей длиной волны? Почему?
8. Принимая, что
уравнению Шредингера для 1s
– состояния электрона в атоме водорода
удовлетворяет функция
(С
– некоторая постоянная), покажите, что
- первый боровский радиус. Учесть, что
1s
– состояние сферически-симметрично.
9. Запишите электронную конфигурацию для атома Li.
10. Какое условие необходимо для возникновения вынужденного излучения в веществе?
Модуль 9. Квантовая оптика. Основы квантовой механики и атомной физики
Вариант 14
1. Определите спектральную плотность излучательности, рассчитанную на 1 нм для λmax в спектре абсолютно черного тела. Температура тела Т = 1 К.
2. Давление света, производимое на зеркальную поверхность, р = 4 мПа. Определите концентрацию n фотонов вблизи поверхности, если длина волны света, падающего на поверхность, λ = 0,5 мкм.
3. С какой скоростью движется протон, если длина волны де Бройля равна его комптоновской длине волны?
4. Какой физический
смысл вкладывается в соотношение
неопределенностей
?
5. В одномерном потенциальном ящике бесконечной глубины шириной l находится электрон. Вычислите вероятность W нахождения электрона на первом энергетическом уровне в интервале равноудаленном от стенок ящика на 0,25∙l.
6. Определите длину волны, соответствующую 2-ой спектральной линии в серии Бальмера.
7. Атомарный водород, возбужденный светом определенной длины волны, при переходе в основное состояние испускает только 3 спектральные линии. Определите длины волн этих линий и указать, каким сериям они принадлежат.
8. Что представляют собой боровские орбиты с точки зрения квантовой механики?
9. Какие квантовые числа имеет внешний валентный электрон Li?
10. Что можно сказать о фазе, поляризации и направлении испускаемых электромагнитных волн в случае спонтанного и вынужденного излучения?
Модуль 9. Квантовая оптика. Основы квантовой механики