- •Федеральное агентство по образованию рф
- •Федеральное агентство по образованию рф
- •Часть I. Общие теоретические сведения курса «основы квантовой механики, атомной и ядерной физики».
- •§1.1. Тепловое излучение. Квантовая природа излучения
- •Формула Планка
- •§1.2. Фотоэффект. Давление света
- •Энергия, масса и импульс фотона. Давление света.
- •§1.3 Двойственная природа электромагнитного излучения вещества
- •Корпускулярно – волновая двойственность свойств света
- •Соотношение неопределенностей Гейзенберга
- •§1.4 Уравнения шредингера. Простейшие случаи движения микрочастиц
- •Условие нормировки вероятностей и самой ψ - функции
- •Уравнение Шредингера
- •В случае, когда -функция не зависит от времени , она удовлетворяетстационарному уравнению Шредингера
- •Одномерное уравнение Шредингера для стационарных состояний
- •Движение свободной частицы
- •Частица в одномерной потенциальной яме бесконечной глубины
- •§1.5 Квантово - механическое описание атома и молекул
- •Принцип Паули
- •Уровни энергии двухатомных молекул
- •§1.6 Физика твердого тела
- •Некоторые сведения о квантовой физике твердых тел
- •Распределение Ферми – Дирака имеет вид
- •Теплоемкость кристаллов по Дебаю
- •Понятие о фононах.
- •§1.7 Ядерная физика
- •Активностью а нуклида (общее название атомных ядер, отличающихся числом протонов z и нейтронов n) в радиоактивном источнике называется число распадов, происходящих с ядрами образца в 1с
- •Условие равновесия изотопов в радиоактивном семействе
- •Часть II. Примеры решения задач
- •§2.1. Тепловое излучение. Квантовая природа излучения
- •Решение
- •Решение Энергия с единицы площади поверхности в единицу времени
- •Решение
- •Решение Вычислим энергию фотона по формуле
- •§2.2. Фотоэффект. Давление света
- •Решение
- •Подстановка числовых значений даёт
- •Решение
- •Решение
- •При комптоновском рассеянии длина волны меняется на величину
- •Импульс выразим через длину волны де Бройля
- •1) Определим неопределенность скорости пылинки. Согласно принципу неопределенностей
- •Подставим в (2.51) числовые значения и найдем значение скорости пылинки
- •§2.4 Уравнения шредингера. Простейшие случаи движения микрочастиц
- •Ответ: .
- •Решение
- •Подставим в (2.55) числовые значения, получим
- •§2.5 Квантово - механическое описание атома и молекул
- •Решение
- •Решение
- •Кинетическая энергия вращения молекулы водорода определяется по формуле
- •Решение
- •§2.6 Физика твердого тела
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •§2.7 Ядерная физика
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Часть III. Контрольные вопросы и задачи для самоподготовки
- •§3.1. Тепловое излучение. Квантовая природа излучения
- •§3.2. Фотоэффект. Давление света
- •§3.3 Двойственная природа электромагнитного излучения вещества
- •§3.4 Уравнения шредингера. Простейшие случаи движения микрочастиц
- •§3.5 Квантово - механическое описание атома и молекул
- •§3.6 Физика твердого тела
- •§3.7 Ядерная физика
- •Продолжение таблицы а.1
- •Приложение б
- •Приставки к единицам си
- •Некоторые основные физические постоянные
- •Продолжение таблицы б.2
- •Некоторые характеристики Солнца, Земли и Луны
- •Работа выхода (а) электронов из металлов
- •Длины волн некоторых спектральных линий
- •Шкала электромагнитных излучений
- •Изотопный состав элементов
Изотопный состав элементов
Атомный номер |
Изотоп |
Масса изотопа относительно С12 |
Период полураспада |
1
|
Н1 Н2 Н3 |
1,00782522 2,01410222 3,01604972 |
- - 12,262 года |
2 |
Не3 Не4 Не6 |
3,01602970 4,00260326 6,00188913 |
- - 0,83 с |
3 |
Li6 Li7 Li8 |
6,0151234 7,0160048 8,0224879 |
- - 0,841 с |
4 |
Ве7 Ве8 Ве9 Ве10 |
7,0169299 8,0053053 9,0121828 10,0135352 |
53,01 сут ≈ 10-16 с - 2,5·106 лет |
5 |
В10 В11 В12 |
10,0120385 11,00930533 12,0143535 |
- - 0,03 с |
6 |
С10 С11 С12 С13 С14 |
10,0168573 11,01144333 12,000000 13,00335508 14,00324202 |
19,1 с 1224 с - - 55,68 лет |
7 |
N13 N14 N15 N16 |
13,0057388 14, 02307440 15,0001093 16,0061014 |
606 с - - 7,4 с |
8 |
О15 О16 О17 О18 |
15,0030714 15,99491502 16,9991333 17,99915996 |
126 с - - - |
9 |
F17 F18 F19 |
17,0020953 18,0009370 18,9984046 |
66 с 6732 с - |
10 |
Ne20 Ne21 Ne22
|
19,9924405 20,9938474 21,9913844 |
- - - |
Продолжение таблицы Б.7
Атомный номер |
Изотоп |
Масса изотопа относительно С12 |
Период полураспада |
11 |
Na22 Na23 Na24 |
21,9944360 22,9897703 23,9909644 |
2,6 года - 54000 с |
12 |
Mg27 |
26,9843428 |
570 с |
13 |
Al27 |
26,9815406 |
- |
15 |
Р30 |
29,9783104 |
153 с |
25 |
Mn56 |
55,9389066 |
9360 с |
26 |
Fe56 |
55,9349339 |
- |
28 |
Ni60 Ni61 Ni63 |
59,9307795 60,9310502 62,9296606 |
- - 85 лет |
29 |
Cu64 |
63,9297368 |
0,541 сут |
30 |
Zn63 Zn64 |
62,933203 63,9291400 |
2280 с - |
77 |
Ir194 |
193,965117 |
0,791 сут |
78 |
Pt193 |
192,963030 |
3,4 сут |
84 |
Ро208 Ро210
|
207,981252 209,982883 |
2,93 года 138,4 сут |
85 |
At217 |
217,004722 |
0,018 с |
86 |
Rn212 Rn222 |
211,990716 222,017608 |
1380 с 3,825 сут |
88 |
Ra221 Ra226 |
221,013928 226,025436 |
30 с 1,622 года |
89 |
Ас222 Ас225 |
222,017787 225,023231 |
5,5 с 10 сут |
90 |
Th226 Th231 Th232 Th233 Th235 |
226,024919 231,036316 232,038074 233,041601 235,04837 |
1854 с 1,068 сут 1,39·1010 лет 1327,2 с 600 с |
91 |
Ра226 Ра231 |
226,027890 231,035902 |
108 с 3,43·104 лет |
92 |
U238 U239 |
238,050816 239,054325 |
4,51·109 лет 1412,4 с |
93 |
Np238 |
238,050972 |
2,10 сут |
94 |
Pu232 Pu241 |
232,04118 241,056867 |
2160 с 13 лет |
Перечень ключевых слов
Абсолютно черное тело.
Атом (атомная физика).
Волновая функция.
Давление света.
Дефект массы.
Дуализм корпускулярно-волновой.
Закон сохранения (числа нуклонов, зарядового числа, механического импульса, момента импульса, релятивистской полной энергии).
Излучение (тепловое, рентгеновское, радиоактивное, гамма-).
Квант (квантовая механика, квантовые числа, квантование).
Постоянная (Больцмана, Стефана-Больцмана, Вина, Планка, Ридберга).
Правило (частот, квантования орбит, смещения).
Принцип (Паули, минимума потенциальной энергии).
Распределение (Максвелла-Больцмана, Ферми-Дирака, Бозе-Эйнштейна).
Соотношение неопределенностей.
Спин.
Способность (излучательная, поглощательная, отражательная).
Теплоемкость кристаллов (классическая, по Эйнштейну, по Дебаю).
Уравнение Шредингера.
Энергия (связи электрона в атоме, связи ядра атома, Ферми, ядерной реакции).
Элементарные частицы (фотон, электрон, нуклон и т.д.).
Эффект (фотоэффект, Комптона).
Ядро атома (ядерная физика, ядерные реакции).