6032.
Покажите возможные энергетические уровни атома с электроном в состоянии с главным квантовым числом n = 6, если атом помечен во внешнее магнитное поле.
6033.
Постройте и объясните диаграмму, иллюстрирующую расщепление энергетических уровней и спектральных линий (с учетом правил отбора) при переходах между состояниями с l = 2 и l = 1.
6034.
Постройте и объясните диаграмму, иллюстрирующую расщепление энергетических уровней и спектральных линий при переходах между состояниями с l = 1 и l = 0 .
6035.
Волновая функция, описывающая 1s-состояние электрона в атоме водорода, имеет вид ψ(r) = Сe−r/a, где r - расстояние электрона от ядра, а - первый боровский радиус. Определите нормированную волновую функцию, отвечающую этому состоянию.
6036.
Предполагая, что нормированная волновая функция, описывающая 1s-состояние электрона в атоме водорода, известна (см, задачу 6.137), определите среднее значение функции 1/r, принимая во внимание, что .
6037.
Нормированная волновая функция, описывающая 1s-состояние электрона в атоме водорода, имеет вид , где а - первый боровский радиус. Определите: 1) вероятность dW обнаружения электрона на расстоянии от r до r + dr от ядра; 2) расстояния от ядра, на которых электрон может быть обнаружен с наибольшей вероятностью.
6038.
Нормированная волновая функция, описывающая 1s-состояние электрона в атоме водорода, имеет вид , где а - первый боровскии радиус. Определите среднюю потенциальную энергию электрона в поле ядра.
6039.
Нормированная волновая функция, описывающая 1s-состояние к атоме водорода, имеет вид , где а - первый боровский радиус. Определите среднее значение модуля кулоновской силы, действующей на электрон.
6040.
Электрон в атоме находится в f = состоянии. Определите возможные значения (в единицах ħ) проекции момента импульса Llz орбитального движения электрона в атоме на направление внешнего магнитного поля.
6041.
Электрон в атоме находится в d-состоянии. Определите: 1) момент импульса (орбитальный) Ll электрона; 2) максимальное значение проекции момента импульса (Llz)max на направление внешнего магнитного поля.
6042.
Определите, во сколько раз орбитальный момент импульса Ll электрона, находящегося в f-состоянии, больше, чем для электрона в p-состоянии.
6043.
1s электрон атома водорода, поглотив фотон с энергией E = 12,1 эВ, перешел в возбужденное состояние с максимально возможным орбитальным квантовым числом. Определите изменение момента импульса ΔLl орбитального движения электрона.
6044.
Объясните, почему в опыте Штерна и Герлаха по обнаружению собственного механического момента импульса (спина) электрона использовался пучок атомов водорода, заведомо находящихся в 1s-coстоянии.
6045.
Объясните, почему в опыте Штерна и Герлаха по обнаружении собственного механического момента импульса (спина) электрона использовалось неоднородное магнитное поле.
6046.
Определите числовое значение: 1) собственного механического момента импульса (спина) Ls; 2) проекции спина hsz на направление внешнего магнитного поля.
6047.
Объясните, что лежит в основе классификации частиц на фермионы и бозоны, а также которые из них описываются симметричными волновыми функциями.
6048.
Исходя из принципа неразличимости тождественных частиц, дайте определение симметричной и антисимметричной волновой функций. Объясните, почему изменение знака волновой функции не влечет за собой изменение состояния.
6049.
Учитывая принцип Паули, определите максимальное число электронов, находящихся в состояниях, определяемых данным главным квантовым числом.
6050.
Заполненной электронной оболочке соответствует главное квантовое число n = 3. Определите число электронов на этой оболочке, которые имеют одинаковые квантовые числа: 1) ms = −1/2; 2) ml = 0; 3) ml = −1, ms = 1/2.
6051.
Заполненной электронной оболочке соответствует главное квантовое число n = 4. Определите число электронов на этой оболочке, которые имеют одинаковые квантовые числа. 1) тl = −3, 2) ms = 1/2, l = 2; 3) ms = −1/2, ml = 1.
6052.
Определите суммарное максимальное число s-, p-, d-, f- и g- электронов, которые могут находиться на N- и О-оболочках атома.
6053.
Запишите квантовые числа, определяющие внешний, или валентный, электрон в основном состоянии атома натрия.
6054.
Пользуясь периодической системой элементов Д. И. Менделеева, запишите символически электронную конфигурацию следующих атомов в основном состоянии: 1) неон; 2) аргон; 3) криптон.
6055.
Пользуясь периодической системой элементов Д. И. Менделеева, запишите символически электронную конфигурацию атома меди в основном состоянии.
6056.
Пользуясь периодической системой элементов Д. И. Менделеева, запишите символически электронную конфигурацию атома цезия в основном состоянии.
6057.
Электронная конфигурация некоторого элемента 1s² 2s² 2p6 3s² 3p. Определите, что это за элемент.
6058.
Электронная конфигурация некоторого элемента 1s2 2s2 2р6 3s2 3р6 3d10 4s . Определите, что это за элемент.
6059.
Определите в периодической системе элементов Д. И. Менделеева порядковый номер, у которого заполнены К, L, M-оболочки, а также 4s-подоболочка.
6060.
Объясните: 1) почему тормозной рентгеновский спектр является сплошным, 2) почему сплошной рентгеновский спектр имеет резкую границу со стороны коротких волн и чем определяется ее положение.
6061.
Определите наименьшую длину волны рентгеновского излучения, если рентгеновская трубка работает при напряжении U = 150 кВ.
6062.
Минимальная длина волны рентгеновских лучей, полученных от трубки, работающей при напряжении U = 60 кВ, равна 20,7 пм. Определите по этим данным постоянную Планка.
6063.
Определите длину волны коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра, если скорость ν электронов, бомбардирующих анод рентгеновской трубки, составляет 0,8 с.
6064.
Определите длину волны коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра, если при увеличении напряжения на рентгеновской трубке в два раза она изменилась на 50 пм.
6065.
Определите порядковый номер элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева, если граничная частота K-серии характеристического рентгеновского излучения составляет 5,55·1018Гц.
6066.
Определите порядковый номер элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева, если длина волны λ линии Кα характеристического рентгеновскою излучения составляет 72 пм.
6067.
Определите длину волны самой длинноволновой линии К-серии характеристического рентгеновского спектра, если анод рентгеновской трубки изготовлен из платины. Постоянную экранирования принять равной единице.
6068.
Определите постоянную экранирования σ для L-серии рентгеновского излучения, если при переходе электрона в атоме вольфрама с М-оболочки на L-оболочку длина волны λ испущенного фотона составляет 140 пм.
6069.
В атоме вольфрама электрон перешел с М-оболочки на L-оболочку. Принимая постоянную экранирования σ = 5,63, определите энергию испущенного фотона.
6070.
Известно, что в спектре комбинационного рассеяния помимо не смещенной спектральной линии возникают стоксовы (или красные) и антистоксовы (или фиолетовые) спутники. Объясните механизм их возникновения и их свойства.
6071.
Объясните механизм возникновения, свойства и особенности вынужденного (индуцированного) излучения.
6072.
Объясните, почему для создания состояний с инверсией населенностей необходима накачка.
6073.
Объясните, почему активные среды, используемые в оптических квантовых генераторах, рассматриваются в качестве сред с отрицательным коэффициентом поглощения.
6074.
Объясните, какие три компонента обязательно содержит оптический квантовый генератор (лазер) и каково их назначение.
6075.
Перечислите и прокомментируйте основные свойства лазерного излучения.
6076.
Объясните отличие бозе-газа от ферми-газа, а также обоих этих газов от классического газа.
6077.
Покажите, что при очень малом параметре вырождения распределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака переходят в распределение Максвелла-Больцмана.
6078.
Пользуясь распределениями Боэе-Эйнштейна и Ферми-Дирака, получите распределение Максвелла-Больцмана.
6079.
Объясните, при каких условиях к электронам в металле применима 1) классическая статистика, 2) квантовая статистика.
6080.
Объясните, при каких условиях можно применять статистику Максвелла-Больцмана к электронам в металле Пользуясь распределением Ферми-Дирака, получите распределение Максвелла-Больцмана.
6081.
Определите функцию распределения для электронов, находящихся на энергетическом уровне E для случая E − EF << kT, пользуясь: 1) статистикой Ферми - Дирака; 2) статистикой Максвелла - Больцмана.
6082.
Определите функцию распределения Ферми - Дирака при T ≠ 0 К для электронов, находящихся на уровне Ферми. Объясните полученный результат.
6083.
Объясните физический смысл энергии Ферми.
6084.
Объясните, почему работа выхода электрона из металла следует отсчитывать от уровня Ферми, а не от дна "потенциальной ямы", как это делается в классической теории.
6085.
Определите число свободных электронов, занимающих в среднем уровень энергии, равной энергии Ферми.
6086.
Объясните на основе квантовой теории отсутствие заметного отличия в теплоемкостях металлов и диэлектриков.
6087.
Объясните целесообразность введения фононов, а также перечислите их свойства.
6088.
Какая статистика описывает фононный газ? Почему?
6089.
Определите в электрон-вольтах максимальную энергию E фонона, который может возбуждаться в кристалле NaCl, характеризуемом температурой Дебая TD = 320 К. Фотон какой длины волны λ обладал бы такой энергией?
6090.
Сравните выражения для удельной электрической проводимости металла по классической и квантовой теории и объясните, чем отличаются они по физическому содержанию.
6091.
Объясните причину электрического сопротивления металлов с точки зрения квантовой теории электропроводности металлов.
6092.
Объясните различие энергетических состояний электронов в кристалле и в изолированном атоме.
6093.
Объясните образование зонного энергетического спектра в кристалле, показав, что этот эффект - квантово-механический и вытекает из соотношения неопределенности Гейзенберга.
6094.
Объясните, как изменится энергетический спектр валентных электронов, если число образующих кристалл атомов увеличить в 3 раза.
6095
Объясните различие в электрических свойствах металлов, диэлектриков и полупроводников с точки зрения зонной теории твердого тела.
6096.
Объясните различие между диэлектриками и полупроводниками с точки зрения зонной теории твердого тела.
6097.
Объясните различие между металлами и диэлектриками с точки зрения зонной теории твердого тела.
6098.
Объясните механизм дырочной проводимости собственных полупроводников.
6099.
Объясните электрические свойства полупроводников с точки зрения зонной теории твердого тела. Как меняется с температурой сопротивление полупроводника - увеличивается или уменьшается? Почему?
6100.
Докажите, что уровень Ферми в собственном полупроводнике действительно расположен в середине запрещенной зоны.
6101.
Германиевый образец нагревают от 0 до 17 °С. Принимая ширину запрещенной зоны германия ΔЕ = 0,72 эВ, определите, во сколько раз возрастает его удельная проводимость,
6102.
Определите ширину запрещенной зоны собственного полупроводника, если при температуре Т1 и Т2 (Т2 > Т1) его сопротивление соответственно равно R1 и R2.
6103.
Нарисуйте зонные схемы полупроводников n-типа и р-типа объясните механизм их проводимости.
6104.
В чистый германий введена небольшая примесь мышьяка. Пользуясь периодической системой элементов Д. И. Менделеева, определите и объясните тип проводимости примесного германия.
6105.
В чистый кремний введена небольшая примесь бора. Пользуясь периодической системой элементов Д. И. Менделеева, определите и объясните тип проводимости примесного кремния.
6106.
Объясните и нарисуйте на зонной схеме положение уровня Ферми для электронного и дырочного полупроводников 1) при 0 К; 2) при повышении температуры.
6107.
Пользуясь периодической системой элементов Д. И. Менделеева, объясните, какой проводимостью будет обладать германий, если него ввести небольшую примесь 1) алюминий, 2) фосфор.
6108.
Объясните с помощью зонной теории механизмы собственной и примесной фотопроводимости.
6109.
Объясните, каким образом удалось установить, что люминесцентное излучение не является тепловым.
6110.
Объясните, по какому признаку удалось установить, что излучение Вавилова-Черенкова не является люминесценцией.
6111.
Какие признаки лежат в основе деления люминесцентного излучения на разные его виды?
6112.
Объясните с помощью зонной теории механизм возникновения флуоресценции и фосфоресценции.
6113.
Объясните на основе зонной теории контакт двух металлов с различными работами выхода.
6114.
Чем объясняется при контакте двух металлов 1) возникновение внешней контактной разности потенциалов? 2) возникновение внутренней контактной разности потенциалов?
6115.
Используя зонную схему объясните механизм физических процессов, происходящих при контакте металла с полупроводником n-типа для случаев: 1) Aм > А, 2) Aм < А (Aм - работа выхода из металла, А - работа выхода из полупроводника).
6116.
Используя зонную схему, объясните механизм физических процессов происходящих при контакте металла с полупроводником р-типа для случаев: 1) Aм > А, 2) Aм < А (Aм - работа выхода из металла, А - работа выхода из полупроводника).
6117.
Объясните, почему возникает запирающий контактный слой при контакте: 1) донорного полупроводника с металлом, если А< Ам, 2) акцепторного полупроводника с металлом, если А > Ам (Ам - работа выхода из металла, А - работа выхода из полупроводника).
6118.
Объясните механизм возникновения для контакта металл-полупроводник пропускного и опорного направлений (для тока).
6119.
Какое направление (и почему) при контакте металл-полупроводник является для тока пропускным, если: 1) внешнее и контактное поля по направлению совпадают; 2) внешнее и контактное поля по направлению противоположны?
6120.
Используя зонную схему, объясните механизм физических процессов, происходящих в р-n-переходе.
6121.
Какое направление (и почему) в р-n-переходе является для тока пропускным, если: 1) внешнее и контактное поля противоположны по направлению; 2) внешнее и контактное поля по направлению совпадают?
6122.
Объясните, в каком направлении не могут проходить через запирающий слой контакта полупроводников n- и р-типа: 1) свободные электроны; 2) дырки.
6123.
Объясните механизм односторонней (вентильной) проводимости p-n-перехода.
6124.
Объясните принцип устройства и действия полупроводникового триода (транзистора). Сравните работу транзистора и лампового триода.
6125.
Определите массу нейтрального атома .
6126.
Объясните отличие изотопов и изобаров.
6127.
Определите, какую часть массы нейтрального атома (т = 19,9272 · 10−27 кг) составляет масса его электронной оболочки.
6128.
Определите число протонов и нейтронов, входящих в состав ядер трех изотопов бора 1) ; 2) ; 3) .
6129.
Определите число протонов и нейтронов, входящих в состав ядер трех изотопов кислорода: 1) ; 2) ; 3) .
6130.
Определите, пользуясь таблицей Менделеева, число нейтронов и протонов в атомах платины и урана.
6131.
Определите зарядовые числа ядер, массовые числа и символы ядер, которые получатся, если в ядрах , , нейтроны заменить протонами, а протоны - нейтронами.
6132.
Определите плотность ядерного вещества, выражаемую числом нуклонов в 1 см³, если в ядре с массовым числом А все нуклоны плотно упакованы в пределах его радиуса.
6133.
Объясните, почему плотность ядерного вещества примерно одинакова для всех ядер.