Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Элементы физики атомного ядра. Заряд, размер и состав атомного ядра. Энергия связи. Радиоактивное излучение, его виды и закономерности. Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции и их основные типы.
1.Из чего состоит атомное ядро ?
Из Z протонов и (A-Z) нейтронов.
2. Чему равно число электронов в атоме, ядро которого имеет обозначение ?
Число электронов равно Z.
3.Из чего состоят ядра изотопов водорода: - протий,- дейтерий,- тритий?
- состоит из одного протона, - из 1 протон и 1 нейтрон, - 1 протон и
2 нейтрона.
4. Что такое энергия связи?
Э.С. частиц – это работа, которую необходимо затратить, чтобы разделить её на составные части и удалить их друг от друга на такое расстояние при котором их взаимодействием можно пренебречь.
5.Какой формулой определяется дефект массы ядра?
6. Какой формулой определяется энергия связи нуклонов в ядре?
7.Что такое удельная энергия связи?
Это энергия связи отнесенная к одному нуклону.
8. Что характерно для ядерных сил?
Малое расстояние действия.
9. Что понимают под радиоактивностью?
Радиоактивность – способность некоторых атомных ядер спонтанно превращаться в другие ядра с испусканием частиц.
10.Радиоактивное излучение бывают трех типов:- излучение,- излучение,-излучение. Какие из них отклоняются в электрических и магнитных полях?
- излучение, т.к. это поток электронов.
11.Записать закон радиоактивного распада.
12. Записать правило смещения для -распада .
13. Записать правило смещение для распада.
14.Ядерную реакцию можно символически записать так . Что означают буквы в этом соотношении?
X – исходное вещество, a – частица вызывающая ядерную реакцию, Y – полученное вещество, b – частица, продукт ядерной реакции.
15.Реакция аннигиляции имеет вид .Что означают символы в этом соотношением?
- электрон, - позитрон, - гамма квант
16.Что является необходимым условием цепной реакции деления?
Образование частиц, вызывающих эту реакцию, как её продуктов.
17.Согласно современным представлением в природе осуществляется четыре типа фундаментальных взаимодействий, каких?
Гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое.
18.Лептоны участвуют в основном, в каком типе взаимодействия?
Слабом
19.Адроны участвуют в основном, в каком типе взаимодействия?
В сильном (ядерном) типе взаимодействия.
20.Согласно кварковой модели элементарных частиц, какой электрический заряд у кварков?
21.Период полураспада радиоактивных ядер равен 8 суткам. Что это означает?
Это означает, что через восемь суток количество ядер радиоактивного вещества уменьшится в 2 раза.
22. Укажите продукт ядерной реакции Х+ННе+?
Не
23. Что понимают под периодом полураспада?
Время в течении которого количество ядер уменьшается вдвое.
24. Укажите второй продукт термоядерной реакции Н+ННе+?
- нейтрон
25. Укажите второй продукт ядерной реакции N +НеО+?
Н - протий
26. Записать реакцию - распада радона Rn
27. Чему равен заряд - лучей?
Нейтральному.
28. Что такое - излучение?
- излучение – это испускание дважды ионизованных атомов гелия.
29. При каком распаде из ядра вылетают позитроны и нейтрино?
При распаде
Волновые свойства микрообъектов. Волна де Бройля и её свойства. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Волновая функция. Уравнение Шредингера для стационарных состояний.
1. В чем заключается корпускулярно- волновая природа света?
Корпускулярно- волновая природа света заключается в том, что при распространении света проявляются его волновые свойства, а при взаимодействии с веществом – корпускулярные.
2. В чем суть гипотезы де Бройля?
Суть гипотезы де Бройля заключается в том, что частицы обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами
3. Для фотонов справедливы соотношения , будут ли они справедливы для других микрообъектов, например, для электронов? Что такое E, в этих соотношениях?
они справедливы для других микрообъектов, E – энергия, - частота, - длина волны, p – импульс.
4. Согласно формуле де Бройля как изменяется дина волны с увеличением скорости микрочастицы?
, уменьшится обратно пропорционально скорости.
5.Каким экспериментом была подтверждена гипотеза де Бройля?
Эксперимент рассеянья электронов монокристаллом никеля.
6.Почему макротела проявляют только одну сторону своих свойств и каких?
7. В чем суть соотношений неопределенностей Гейзенберга?
Суть этих соотношений состоит в том, что для каждой характеристики микрочастицы не может быть определенного значения и оно задается в определенном интервале.
8.Запишите и прокомментируйте соотношение неопределенностей для энергии и времени.
. Если частица находилась в нестационарном состоянии в течении времени ∆t и обладает некоторой энергией W, то энергия определяется с ограниченной степенью точности.
9.Пучок электронов движется вдоль оси х со скоростью , которая определена с точностью 0,01%.
Найти неопределенность координаты электрона.(
10. Какой имеют смысл и в соотношении ?
∆Е – неопределенность в задании энергии, ∆t – время в течении которого частица находилась в нестационарном состоянии.
11.Почему описание состояния микрообъекта с помощью волновой функции имеет статистический, вероятностный характер?
Не возможно точно определить какую-либо характеристику микрочастицы, поэтому используют-функцию
12.Чему равна вероятность нахождения микрообъекта в элементе объемом dV?
Вероятность нахождения микрообъекта в элементе объемом dV, пропорциональна и элементу объема dV.
13.Чему равна вероятность найти микрообъект в момент времени t в объеме V?
Вероятность найти микрообъект в момент времени t в объеме V равна
14.Записать условие нормировки для волновой функции.
15.Записать и прокомментировать уравнение Шредингера для стационарных состояний
микрообъектов.
16. Записать и прокомментировать уравнение Шредингера для стационарных состояний
свободной частицы.
17. Каков характер энергетического спектра свободной частицы и почему?
18. Энергия микрообъекта в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими “стенками” определяется формулой .Поясните эти обозначения.
- ряд дискретных собственных значений энергии электрона.
n – квантовое число, h – постоянная Планка, m – масса электрона, L – расстояние между стенками потенциальной ямы.
19. Энергия микрообъекта в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими “стенками” определяется формулой .Чему равно минимальное значение этой энергии?
20.Согласно принципу соответствия Бора каково условие перехода законов квантовой механики в законы классической физики?
При больших квантовых числах выводы и результаты квантовой механики должны соответствовать классическим.
21.В чём суть общей трактовки принципа соответствия? Приведите примеры.
В более общей трактовке принцип соответствия требует, чтобы между любой теорией, которая является развитием классической, и первоначальной классической теорией существовала закономерная связь – в определенных предельных случаях новая теория должна переходить в старую.
22.В чём суть туннельного эффекта?
Суть туннельного эффекта заключается в прохождении частицы сквозь потенциальный барьер и возможности её обнаружения в области запрещенной с точки зрения классической механики.
23.От чего зависит коэффициент прозрачности потенциального барьера при туннельном эффекте?
; от интенсивности падающей на барьер и проходящей волны.
24.Энергия квантового гармонического осциллятора определяется соотношением . Чему равна энергия нулевых колебаний этой квантовой системы?
26. Длина волн де Бройля для частицы равна 2,2 нм. Найти массу частицы, если она движется со скоростью .
26
27. Длина волны де Бройля для частицы равна 2,2нм. Масса частицы .Найти скорость частицы.
27
28. Протон движется со скоростью в 2 раза меньшей, чем нейтрон. Во сколько раз отличается их длины волн де Бройля? Считать массы этих частиц одинаковыми.
28 у протона λ в 2 раза больше, чем у нейтрона
29. Найти длину волн де Бройля для электрона, имеющего кинетическую энергию .
29
30. Найти длину волны де Бройля для шарика массой 1г, движущегося со скоростью 10 м/с.
30
32. Чему равна масса фотона?
32
Квантовая оптика
2 Спектральная плотность энергетической светимости – это спектральная характеристика теплового излучения и равна она мощности излучения с единицы площади поверхности данного тела в интервале частот единичной ширины.
4 Это есть отношение .этот коэффициент показывает, какая доля энергии падающего в единицу времени площади поверхности тела электромагнитного изучения с частотой в данном интервале отражается телом.
6 Физический смысл заключается в том, что тело, кот. При данной тем-ре Т не поглащает излучения в к-л интервале частот, не может при этой тем-ре Т и излучать в этом интервале частот (rν= aν· r0ν=0).
8 , где σ-пост. Стефана-Больцмана, Т - термодинамическая тем-ра черного тела.
12 это явление вырывания электронов из твердых и жидких веществ под действием света.
14
16 это значение минимальной частоты, при кот. Фотоэффект ещё возможен.
18 От напряжений. По мере увелич. U фототок I постепенно возрастает. Чем больше число электронов достигнет анода, тем больше вероятности наступления явления, называемого насышением.
20 или
22
24 Эффект Комптона-это рассеяние монохроматического рентгеновского излучения на свободных электронах на ряду с пучком электронов не испытавших изменение, т.е. сохранившим λ. Вследствие чего наблюдается рассеяние излучения на разные углы с увеличением λ.
26 если угол рассеяния будет равен 00
30 , , т.к. ,то
36
38 р2=2р1 – р2 увеличиться в 2 раза
40
42
44 , λ/ - рассеянное излучение, λ- падающее
cosθ= - 4131
46 , λ- падающее=0,7·10-19
48 ,,,
А=3,2·10-19 Дж
50 , , Екин = 3,82·10-19
Квантовая оптика.
1. Что наз. энергет-ой светимостью? Во многих случаях необходимо знать полную мощность теплового излучения с единицы площади поверхности тела во всём интервале частот от 0 до . Эта величина, называемая энергетической светимостью, связана с соотношением =d . -спектральная плотность энергетической светимости.
2. Что наз спектральной плотностью энергетической светимости? Спектральная характеристика теплового излучения тела: =. -энергия электромагнитного излучения, испускаемого за единицу времени с единицы площади поверхности тела в интервале частот от до +d.Т.О, спектральная плотность энергетической светимости равна мощности излучения с единицы площади поверхности этого тела в интервале частот единичной ширины.
3. Что такое коэфф поглощения? Спектральная характеристика поглощения электромагнитных волн телом: = Он показывает, какая доля энергии dW падающего в единицу времени на единицу площади поверхности тела электромагнитного излучения с частотами от до +d поглощается телом. -величина безразмерная, зависит от частоты v соответственно излучаемых и поглощаемых волн, t-ры тела, его хим. состава и состояния поверхности.
5. З-н Кирхгофа для теплового излучения. Отношение энергетической светимости тела к его коэф-ту поглощения не зависит от материала тела и равно энергетической светимости чёрного тела, являющейся функцией только t-ры и частоты. Диф форма: Интегр форма: Где спектр плотн энерг светим чёрного тела, коэф поглощ.
7. Что наз абсолютно чёрным телом? Если оно при любой t-ре полностью поглощает всю энергию падающих на него электромагнитных волн независимо от их частоты, поляризации и направления распространения. Коэф поглощения чёрного тела тождественно равен единице.
9. З-н смещения Вина. Частота, соответствующая max значению энергетической светимости чёрного тела, прямо пропорциональна его термодинамической t-ре: /Т= -постоянная величина
11. З-н Рэлея-Джинса. Коэффициент пропорциональности
13. Что наз внутренним фотоэффектом? Наз-ся вызванные электромагнитным излучением переходы электронов внутри полупроводника из связанных состояний в свободные без вылета наружу. При внутр. фотоэф. электроны, вызванные из атомов, молекул или ионов, остаются внутри вещества, но изменяются энергии электронов.
15. Нарисуй вольтамперную характ-ку внешнего фотоэффекта. Укажи на рис силу тока насыщения, задерживающую разность потенциалов.
17. Запиши формулу, связывающую кинет-ую энергию фотоэлектронов и задерживающую разность потенциалов. =e.
19. От чего зависит max скорость фотоэлектронов?
Максимальная кинетическая энергия электронов линейно возрастает с частотой, но не зависит от интенсивности падающего света.
21. Запиши выражение для массы фотона: m=.
23. Запиши выражение для импульса фотона: P=mC=C=.
25. Какому углу комптоновского рассеяния соответствует max изменение длины волны падающего излучения? рад
27. Запиши выражение для max изменения длины волны излучения при комптоновском рассеянии на свободных электронах.
29. Что называют облучённостью??????????
31. При какой t-ре max спектральной плотности энергетической светимости абсолютно чёрного тела приходится на длину волны 0,642 мкм?
*Т=2,9* м*град. Т=4500 град.
33. Чёрное тело нагрели от t-ры Т1=600К до Т2=2400К. Определите, на сколько изменилась длина волны, соответствующая max спектральной плотности энергетической светимости.
*Т=2,9* м*град. 1=0,0048 м. 2=0,0012 м. =0,003625 м.
35. Чему равна длина волны излучения, соответствующая фотонам с энергией 3эВ?
Е=h=. h=6,62*Дж*с, С=3*м/c. =0,414 мк*м.
37. Чему равна частота света, соответствующая фотонам с энергией 50*Дж?
7,55*Гц. h=6,62*Дж*с.
39. Чему равна масса фотона видимого света, длина волны которого 500 нм?
m==0, 0044* кг. h=6, 62*Дж*с, С=3*м/c.
41. Определите длину волны фотона, энергия которого равна кинетической энергии электрона, прошедшего из состояния покоя ускоряющую разность потенциалов 3,3 В.
he; = e ; =0,376 мк*м. h=6,62*Дж*с, С=3*м/c.
43. Найти отношение max комптоновского изменения длины волны при рассеянии фотонов на свободных электронах и протонах. , при макс изменении длины волны. Тогда . м; м. h=6,62*Дж*с; кг; кг. Отношение=1840.
45. В результате рассеяния фотона на свободном электроне комптоновское смещение оказалось равным 1,2 пм. Найти угол рассеяния.
=; cosb=0,5054, b=????
47. На металлическую пластинку с работой выхода 13,2*Дж падает свет с частотой 2*Гц. Рассчитайте кинетическую энергию выбиваемых из пластины фотоэлектронов.
h+Е. Е=h-=0,04*Дж. h=6,62*Дж*с.
49. Работа выхода электрона из платины равна 9,1*Дж. Чему равна max кинетическая энергия фотоэлектронов, вырываемых из платины светом с длиной волны 0,5 мкм?
=-=-5,128*Дж. h=6,62*Дж*с, С=3*м/c.
51. Монохроматический пучок света с длиной волны 490 нм, падая по нормали к поверхности, производит световое давление 4,9 мкПа. Какое число фотонов падает в единицу времени на единицу площади этой поверхности? Коэффициент отражения света 0,25.
; N= =
53. На идеально отражающую поверхность площадью 5 за время 3 мин нормально падает монохроматический свет, энергия которого 9 Дж. Определите облучённость поверхности.
Колебания и волны
13. Уравнение вынужденных электромагнитных колебаний.
Дифференциальное уравнение:
β – коэффициент затухания свободных колебаний в контуре
ω0 – циклическая частота свободных незатухающих колебаний
14. Запишите выражение для индуктивного сопротивления.
- циклическая частота переменного тока
- индуктивность электрической цепи
15. Запишите выражение для емкостного сопротивления.
- циклическая частота переменного тока
- электрическая емкость цепи
16. Полное сопротивление цепи (импеданс), состоящей из последовательно соединенных емкости С, индуктивности L, сопротивления R на частоте ω.
17. Формула, определяющая циклическую частоту затухающих электромагнитных колебаний в контуре.
Условная циклическая частота затухающих колебаний
18. Какие колебания называют вынужденными?
Вынужденными колебаниями называются колебания, возникающие в какой-либо системе под влиянием переменного внешнего воздействия.
21. Что называют временем релаксации?
Промежуток времени , в течение которого амплитуда затухающих колебаний уменьшается в раз, называется временем релаксации:
23. Какой из видов колебаний в контуре описывает уравнение ?
24. Что называют резонансом?
Резкое увеличение тока или напряжения называется резонансом.
26. Запишите уравнение сферической волны.
- расстояние от центра волны до точки среды;
- скорость волны
27. Запишите формулу для фазовой скорости электромагнитных волн в среде.
28. Уравнение стоячей волны.
30. Что называют пучностью, узлом стоячей волны?
Точки, в которых амплитуда стоячей волны , называются узлами стоячей волны.
Точки, в которых амплитуда стоячей волны максимальна называются пучностями стоячей волны.
31. Волновое уравнение.
- физическая величина, которая характеризует возмущение, распространяющееся в среде со скоростью
- оператор Лапласа
32. Точка совершает колебания вдоль оси Х по закону. Найти период колебаний.
33. Точка совершает колебания вдоль оси Х по закону . Найти амплитуду колебаний.
36. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 1мГн и конденсатора емкостью 2нФ. Найти период электромагнитных колебаний в контуре.
38. Чему равна потенциальная энергия пружинного маятника?
W
39. Что называют частотой колебаний?
Частотой колебаний называется величина , равная числу полных колебаний, совершающихся за единицу времени.
Колебания и волны
59. Электрические колебания в колебательном контуре заданы уравнением . Какова амплитуда колебаний заряда?
60. Электрические колебания в колебательном контуре заданы уравнением
61. q = 10-2cos 20t (мКл). Какова максимальная сила тока в контуре?
62. Тело массой 16 кг закреплено на пружине с жесткостью κ = 100 Н/м. Какова частота собственных колебаний?
63. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 510-10Ф и катушки индуктивностью . Каков период колебаний контура?
64. Чему равен коэффициент затухания электрических колебаний, если дифференциальное уравнение этих колебаний имеет вид ?
65. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний имеет вид . Какова собственная круговая частота колебаний?
66. Действующее напряжение переменного тока 220В, частота колебания напряжения 50 Гц. Чему равна амплитуда колебания напряжения на этом участке цепи?
68. Чему равно индуктивное сопротивление катушки индуктивностью 2 мГн при частоте колебаний тока =50 Гц?
69. Чему равно емкостное сопротивление конденсатора емкостью 9 мкФ при частоте колебаний тока =50 Гц?
70. Как изменяется емкостное сопротивление при увеличении частоты колебаний тока в 4 раза?
уменьшится в 4 раза
71. Как изменяется индуктивное сопротивление при увеличении частоты колебаний тока в 4 раза?
увеличится в 4 раза
72. Если амплитудное значение напряжения равно 140 В, то чему равно действующее значение напряжения?
73. В цепь включены конденсатор емкостью 2 мкФ и катушка индуктивностью 0,5 Гн. При какой частоте тока в этой цепи будет резонанс?
74. В колебательном контуре, состоящем из индуктивности L и емкости C, максимальный ток равен Im. Чему равен максимальный заряд на конденсаторе?
75. В колебательном контуре, состоящем из индуктивности L и емкости C, максимальный заряд на конденсаторе qm. Чему равно максимальное напряжение на конденсаторе?
77. Уравнение волны имеет вид (м). Чему равна длина волны?
78. Частица среды находится на расстоянии х = λ/2 от источника колебаний. Амплитуда колебаний А = 0,5 м. Найдите смещение частицы в момент времени t = T/2.
80. Уравнение колебаний источника волн х = 2sin100πt. Модуль скорости распространения колебаний в среде 400 м/с. Чему равна длина волны?
81. Звуковые колебания с частотой v=0,5103 Гц распространяются в упругой среде. Длина волны λ=70 см. Определите скорость распространения волн.
82. Колебания источника волн описываются уравнением y = 0,08 cos πt м. Скорость распространения колебаний 3 м/с. Определите смещение точки среды, находящейся на расстоянии 0,75 м от источника, в момент времени 0,5 с.
86. В однородной изотропной среде с ε = 2 и µ = 1 распространяется плоская электромагнитная волна. Определите её фазовую скорость.
Электромагнетизм 1
Электромагнетизм 2
34. Какие магнетики обладают петлей гистерезиса.
- Ферромагнетики
35. Как объясняется явление ферромагнетизма?
- Ферромагнетики имеют способность частично сохранять намагниченность после их удаления из внеш. магнитного поля..
36. Через катушку, индуктивность которой L = 0,021 Гн течёт ток, изменяющийся со временем по закону I = 58·sin(314·t). Найти модуль ЭДС самоиндукции.
37. Чему равна сила тока в контуре с индуктивностью 0,2 Гн, создающая магнитный поток 2 Вб?
Ф=L· I
I=Ф/ L =2 / 0,2=10 А
Ф=L· I = 10-3 Вб
Р2=I2U=160 Вт
S=πR2
LМЕХ= IBScos1800 = - IBS
U=0
B=μ0 μ H
=102·10-3=0,1
Уменьшится в 2 раза. χ= С / T , где С – постоянная Кюри, зависящая от рода вещества, Т – абсолютная температура.
EMBED CorelDRAW.Graphic.12