- •17. Могут ли ядра атома одних химических элементов самопроизвольно превратиться в ядра атомов других химических элементов?
- •18. Определить период полураспада радона, если за 24 ч распалось 1,75∙105 атомов из имеющихся 106 атомов.
- •20. О фотонах можно сказать, что
- •21. В одной из ядерных реакций ядро бора-10, поглощая некоторую частицу, распадается на ядро лития-7 и альфа-частицу. Какую частицу поглощает ядро бора?
- •22. Торий может превратиться в свинец в результате последовательной серии радиоактивных распадов, состоящей из:
- •30. При искусственной радиоактивности часто испускаются позитроны. Каково их происхождение?
- •32. Определить массу изотопа , если изменение (дефект) массы при образовании ядра составляет 0,2508∙10-27 кг.
- •33. Во сколько раз меньше нейтронов содержит ядро атома азота с массовым и зарядовым числами 14 и 7, чем ядро цинка с массовым и зарядовым числами 65 и 30?
- •37. Какой порядковый номер в таблице Менделеева имеет элемент, который образуется в результате электронного бета-распада ядра атома элемента с порядковым номером z?
- •39. Когда имеет место явление Комптона, то фотон
- •83. Какое из приведенных утверждений наиболее правильно отражает соотношение неопределенностей Гейзенберга:
- •102. В каком из выражений правильно записан закон Стефана-Больцмана:
- •108. Проводимость твердых тел определяется следующими факторами:
- •109. Главное квантовое число может принимать следующие значения:
- •110. Выберите правильную формулировку закона фотоэффекта:
- •111. Под действием какой частицы протекает ядерная реакция оо
- •112. Групповая скорость волн де Бройля:
- •119. Закон Кирхгофа для теплового излучения:
- •120. Какими из приведенных формул можно пользоваться для расчета длины волны де Бройля.
- •121. Каким сериям принадлежат показанные на рисунке переходы?
- •122. Соотношения неопределенностей Гейзенберга устанавливают:
- •128. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с:
- •137. Какая частица является вторым продуктом ядерной реакции
- •138. Орбитальное квантовое число характеризует:
- •143. Квантовая теория утверждает, что
- •144. Изотопы - это:
- •145. Квадрат модуля амплитуды волны де Бройля:
83. Какое из приведенных утверждений наиболее правильно отражает соотношение неопределенностей Гейзенберга:
существует ненулевой предел для произведения дисперсий сопряжённых пар физических величин, характеризующих состояние системы
ΔхΔрх h, ΔyΔрy h, ΔzΔрz h называют соотношением неопределенностей Гейзенберга.
Из него следует, что чем точнее определена координата (Δх мало, т.е. узкая щель), тем больше неопределенность в импульсе частицы Δрх h/Δх. Точность определения импульса будет возрастать с увеличением ширины щели Δх и при Δх→¥ не будет наблюдаться дифракционная картина, и поэтому неопределенность импульса Δрх будет такой же, как и до прохождения частицы через щель, т.е. Δрх=0. Но в этом случае не определена координата х частицы, т.е. Δх→¥.
Невозможность одновременно точно определить координату и импульс (скорость) не связана с несовершенством методов измерения или измерительных приборов. Соотношение неопределенности является квантовым ограничением применимости классической механики к микрообъектам.
Соотношения неопределённостей не ограничивают точность измерения величины, если ее коммутирует сам с собой в разные моменты времени. Например, соотношение неопределённостей для свободной частицы не препятствуют точному измерению ее импульса, но не позволяет точно измерить ее координату (это ограничение называется для координаты).
84. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона излучения с длиной волны 5,2∙10-7 м?
Дано: λ=5,2∙10-7 м; h=6,62∙10-34 Дж∙с, m=9,1∙10-31 кг.
Найти:
Решение: Импульс электрона импульс фотона
Ответ:
85. О фононах можно сказать:
Это квазичастицы, так как существуют только в веществе;
Число фононов в веществе зависит от температуры и при Т→0, N→0, а при .
86. Радиоактивный натрий , распадаясь, излучает электроны. Ядро какого элемента при этом образуется?
по таблице Мендлеева по порядковому номеру Z=12, определим, что это магний ( ).
Ответ: магний.
87. Для защиты от внешнего γ-излучения:
необходимы свинцовые экраны большой толщины
88. Масса фотонов:
В состоянии покоя равна нулю.
Так как фотон всегда находится в движении, его масса увеличивается при росте частоты света (при уменьшении длины волны света).
Согласно гипотезе световых квантов Эйнштейна, свет испускается, поглощается и распространяется дискретными порциями (квантами), названными фотонами. Энергия фотона Е0=hν. Его масса находится из закона взаимосвязи массы и энергии :
Фотон — элементарная частица, которая всегда (в любой среде!) движется со скоростью света с и имеет массу покоя, равную нулю. Следовательно, масса фотона отличается от массы таких элементарных частиц, как электрон, протон и нейтрон, которые обладают отличной от нуля массой покоя и могут находиться в состоянии покоя.
89. Энергию фотона можно рассчитать с использованием формул:
либо
90. Рентгеновская трубка работает под напряжением 30 кВ. Какова наименьшая длина волны испускаемого ею излучения?
Дано: U=30 кВ, h=6,62∙10-34 Дж∙с, с=3∙108 м/с, е=1,6∙10-19 Кл.
Найти: λ.
Решение: По закону сохранения энергии ;
Ответ: 41,375 пм= 0,41Å
91. Какая частица является вторым продуктом ядерной реакции . Выделяется или поглощается энергия при этом?
из реакции следует, что вторым продуктом является протон (либо водород).
Дано: mN=14,00307 а.е.м., mHe=4,00149 а.е.м., mO=16,99913 а.е.м., mp=1,00728 а.е.м.
Решение: Определим энергетический выход , , ,т.к. ΔW<0, то энергия поглощается.
Ответ: протон, энергия поглощается.
92. 5,0 МэВ в джоулях составляет:
5,0 МэВ=5,0∙106 эВ;
5,0∙106 эВ∙1,6∙10-19 Кл=8∙10-13 Дж
Ответ: 8∙10-13 Дж
93. На сколько единиц уменьшается массовое число ядра в процессе альфа-распада?
Так массовое число алфа-частицы ( ) равно четыре, то при альфа-распаде массовое число ядра уменьшается на четыре единицы.
Ответ: 4.
94. Естественное β-излучение представляет собой поток:
Быстрых электронов.
Они сильнее отклоняются магнитным полем, чем α-частицы. Их ионизирующая способность гораздо больше (поглощаются слоем алюминия толщиной около 2 мм), чем у α-частиц.
95. Волновые свойства частиц можно обнаружить:
Интерференция
Дифракция
Поляризация
96. Какое из трех типов естественного радиоактивного излучения - α, β или γ - состоит из частиц с положительным зарядом?
Ответ: α-лучи
Бета-лучи состоят из отрицательно заряженных электронов, альфа-лучи — из положительно заряженных частиц (альфа-частиц, которые, как выяснилось несколько позднее, являются ядрами гелия-4), гамма-лучи аналогичны лучам Рентгена (не имеют заряда), только значительно более жесткие.
97. Сколько протонов Z и сколько нейтронов N в ядре изотопа азота ?
Z=7, N=A-Z=15-7=8
Ответ: Z=7, N=8.
98. Какое из трех типов ядерных излучений, α-, β- или γ-излучение, обладает наименьшей проникающей способностью:
α-излучение.
( -лучи представляют собой поток быстро движущихся частиц, заряд которых равен 2|е|, а масса равна массе гелия, т.е. -частица — двукратно ионизированный атом гелия Они вылетают со скоростью м\с , т.е. обладают большой энергией (4—9 МэВ), а также высокой ионизирующей и малой проникающей способностью (поглощаются, например, слоем алюминия, толщиной 0,05 мм).
99. Определите второй продукт ядерной реакции
Определим массовое число А=14+1-14=1, определим зарядовое число Z=7-6=1,
Следовательно, вторым продуктом является протон , либо водород.
100. Длину волны 1-ой линии серии Бальмера для водорода можно рассчитать с помощью записанной ниже формулы (R - постоянная Ридберга):
, где с=3∙108 м/с – скорость света.
101. Орбитальное квантовое число может принимать следующие значения:
Орбитальное квантовое число определяет момент импульса электрона, точное значение его энергии и форму орбиталей. Орбитальное квантовое число зависит от главного квантового числа и принимает следующие значения: ℓ = 0, 1, … ,(n – 1), причем каждому значению главного квантового числа n соответствует n значений орбитального квантового числа ℓ. Например, если n = 1, то ℓ принимает только одно значение (ℓ = 0), при n = 2 величина ℓ принимает два значения: 0 и 1 и т. д. Каждому численному значению ℓ соответствует определенная геометрическая форма орбиталей и приписывается буквенное обозначение.