ОСНОВНОЙ

Квантовая физика

1)НТ-1 Внешний фотоэффект это:

*С) Эмиссия электронов из вещества под действием квантов электромагнитного поля. 2) НТ-1 Внутренний фотоэффект это:

А) Ускорение электронов внутри вещества под воздействием света.

В)Появление носителей электрического тока внутри диэлектриков и полупроводников под воздействием переменного электрического поля в диэлектриках и полупроводниках. Д)Увеличение энергии отдельных электронов внутри твердых в результате “поглощения ” С последующим их выходом за пределы вещества.

3)НТ-1 Внешний и внутренний фотоэффекты отличаются тем, что:

*В) Внешний характеризуется числом электронов, вылетевших за пределы вещества, а внутренний - количеством дополнительных зарядов – носителей тока, появившихся внутри твердых тел в результате воздействия излучения.

4)НТ-1 Физической причиной фотоэффекта является:

А) Электромагнитное поле передает энергию электронам только отдельными порциями,

“квантами”, равными

В) Электроны в твердых телах могут приобретать энергию только порциями, квантами.

С) Под воздействием электромагнитного поля электроны совершают вынужденные колебания и при резонансе приобретают необходимую для фотоэффекта энергию.

Д) Электроны, в соответствии с постулатом и Бора, в веществе (в атомах) находятся на выделенных стационарных орбитах, для ухода с которых им требуется энергия min

Найдите все верные утверждения.

5)НТ-3 Если А=const работа выхода электронов из твердого тела ,то соотношение между граничными частотами для внешнего фотоэффекта между металлами νμ 0 и полупроводниками νn 0 имеет вид:

*А) νμ 0 > νn 0

6)НТ- 1 При изучении внешнего фотоэффекта из металла известны частота излучения ν, работа выхода электронов (А), скорость - Vmax. Баланс энергии для процесса имеет вид …

*А) А=h mv2m2

Ответ:

7)НТ-1 При изучении внешнего фотоэффекта из металла известны длина волны излучения λ, работа выхода электронов А, скорость - Vmax. Баланс энергии для процесса имеет вид…

А) h =А mv2m2 В) h c =А mv2m2

С) hc =А mv2m2

Д) А h c mv2m2

Ответ:

3.1)НТ-1 При изучении внешнего фотоэффекта было установлено, что на каждые nν = 103 фотонов в среднем регистрировалось 10 электронов. Квантовый выход (η) для процесса равен…

*В)0.5

Ответ:

3.2НТ-3 Фотокатод, площадью S = 1 cм2 равномерно облучается потоком монохроматического излучения (с частотой ν = 1015 1/с) и интенсивностью I = 10-2 Дж/м2спри этом из катода вылетает в

единицу времени 5 104 эл/с. Квантовый выход (η) фотокатода равен η = …

*В) 5 10 1

Ответ:

3.3НТ-3 Из фотокатода, равномерно облучаемого потоком излучения частоты ν = 1015 1/с и интенсивностью I = 2*10-2 Дж/м2с, вылетает в единицу времени 2*1010 электронов в секунду. Квантовый выход фотокатода равен η = 6,6*10-3. Площадь фотокатода S равна

А) 10-4 м3 В) 10-2 м2

С) 0,1 см2 D) 2 см2

8)НТ-2

Если известны при фотоэффекте задерживающий потенциал (U3), длина волны излучения λ (λ< λкр) и работа выхода электронов из металла А, то формулу Эйнштейна для фотоэффекта можно записать в виде…

*Д) h c =A eU3

Ответ:

9). НТ-1Квантовый выход внешнего фотоэффекта это отношение:

А) числа падающих на поверхность вещества фотонов к числу вылетевших из этого вещества электронов.

В) количества вылетевших из вещества электронов к числу поглощенных веществом фотонов. *С) количества вылетевших электронов к числу “поглощенных “ поверхностью фотонов.

Д) интенсивности светового потока, направленного на поверхность твердого тела, к числу вылетающих с поверхности электронов в единицу времени.

10)НТ-1

Внешний фотоэффект имеет место, если

А) c

В) 0

С) c

0

D) λ –имеет любое значение.

Здесь λ- длина волны излучения, λ0, ν0 – “Красная” граница фотоэффекта.

11)Известно, что в полупроводниках наблюдают как “внешний ” ток так “внутренний”. Если красная граница для внешнего и внутреннего фотоэффекта соответственно равны 0e , oi , то для них имеет место отношение:

*В) oi oe

12)Физическая причина границы фотоэффекта в том, что при взаимодействии со светом:

*А) если интенсивность излучения мала, электроны практически всегда приобретают энергию от поля, поглощая только один фотон.

13) НТ-2 Фототок при уменьшении электрического потенциала анода относительно фотокатода фотоэлемента меняется как:

*С) Δφ

14) НТ-2 Фототок при уменьшении электрического потенциала катода относительно анода фотокатода меняется так:

*D) Δφ

15) НТ-1 Основной причиной постепенного уменьшения фототока при увеличении тормозящей разности потенциалов между фотокатодом и анодом фотоэлемента является:

*В) Конечная температура анода фотоэлемента (колебания молекул анода имеют случайные разные амплитуды и неодинаково отталкивают (назад) электроны).

16) НТ-1 Фотоэффект является:

А) Прямым свидетельством корпускулярных свойств света.

В) Только косвенным свидетельством корпускулярных свойств света С) Свидетельством только квантовых свойств электронов того, что у электромагнитного поля они

должны отбирать энергию они отбирают дискретными порциями (квантами).

D)Только свидетельством выполнения закона сохранения энергии при фотоэффекте.

17)НТ-1 Квантовый выход фотоэффекта η:

А) η < 1 В) 0 ≤ η < 1

C)η ><1

D)0 ≤ η

18)НТ-1 При hν >A работы выхода квантовый выход фотоэффекта η

А) Всегда меньше единицы, так как “поглотив” фотон hν электрон в процессе движения к поверхности может потерять энергию, большую чем А

В) Обычно меньше единицы, но при hν > 2А может быть η>1

С) Для каждого материала имеет определенное 0<η< 1 значение, не зависящее от частоты.

D) Может быть только меньше единицы и с ростом частоты только уменьшается, так как выход электронов на поверхность происходит из более глубоких слоев вещества.

3.4) НТ-1 Красная граница фотоэффекта для рубидия равна λ0 =5,4 * 10-4 м. Работа выхода (в эВ) равна А=… *А)2.3

3.5) НТ-1 Задерживающая разность потенциалов, при которой прекращается фототок в фотоэлементе U3 = 1 В. Максимальная скорость фотоэлектронов равна,Vmax =… 105 мс

Ответ: 6

3.6) НТ-2 При освещении фотоэлемента светом с λ = 4,13*10-7м задерживающая разность потенциалов U3

= 1В.

Работа выхода фотокатода А =…эв

Ответ: 2

19) При увеличении интенсивности измерения, падающего на фотокатод, рост фототока обусловлен: *Д) увеличением числа электронов, энергия которых больше работы выхода (А) т.к. интенсивность света пропорциональна “ концентрации” фотонов ,падающих в вещество.

20) НТ-1Красная граница фотоэффекта это:

*В) некоторая линейная чистота Э.м. излучения, начиная с которой возникает фотоэффект

21) НТ-2 Установите все возможные соответствия между графиками и параметрами фотоэффекта. Вольтамперная характеристика фотоэлемента для некоторых исходных данных Iν1-интенсивности облучения, квантового выхода η, для частоты ν1, приведена на рис 1

Рис.1

А)

B)

C) D)

A)ν2 = 2ν1, Iν2= Iν1

η2 =2η2

В) ν2 = 2ν1, Iν2= Iν1

η2 =η1

С) ν2 = ν1, Iν2= 2Iν1

η2 =η1

D) ν2 = 2ν1, Iν2= 2Iν1

η2 =η1

Ответ: А-А В-С С-В Д-Д

22) НТ-2 На рисунке приведена вольтамперная характеристика фотоэлемента при его облучении на частоте ν.

Аналитические выражения для максимального числа электронов, покидающих в единицу времени фотокатод(в системе СИ) и работы выхода имеют вид

dN	… А=…
dt

А) eI 10 6 , h eU3 В) eI , h eU3

С) eI 10 6 , eU3

Д) eI , eU3 ,

Где e=1.6 10-19кл

Ответ:

23) НТ-2 На рисунке приведены зависимости задерживающего напряжения для фотоэлектронов от частоты облучающего фотокатода света.

ν

ν1 ν2

Если обозначить работу выхода фотокатода –А, то эти зависимости описываются формулой U3 =

*С) h A

e

24) HT-1 На рисунке приведены зависимости задерживающего напряжения для фотоэлектронов от частоты облучающего два фотокатода света.

Прямые пересекают ось абсцисс при разных значениях ν потому, что

А) Квантовые выходы η2 = 2η1

C)Работы выхода фотокатодов А2 = 2А1 2 = 2I1

D)Для выхода фотоэлектронов из фотокатода 2 нужна в 2 раза большая энергия, чем для первого.

25)НТ-2 На рисунке приведены зависимости задерживающего напряжения для фотоэлектронов от частоты облучающего два фотокатода света.

ν1 ν2= 2ν1

Наклон прямых одинаков, так как тангенс угла наклона определяет

h

А) Отношение, e , где h- постоянная Планка.

В) Угол, под которым фотоны “падают” на поверхность фотокатодов, одинаковый для приведенных прямых.

С) Работу выхода фотокатодов, откуда следует А1= А2.

D) Среднюю тепловую энергию электронов 3/2 kT и Т1= Т2.	1
26) Если отношение частот для прямой границы фотоэффекта двух фотокатодов равно		=3 и работа
	2
выхода второго равна 2ЭВ, то работа выхода A1 =......ЭВ
Ответ:6	2
27) Если отношение частот для прямой границы фотоэффекта двух фотокатодов равно		=3 и работа
	1

выхода второго равна 2ЭВ, то работа выхода A1 =......ЭВ Ответ:6

28)Известно, что зависимость задерживающего потенциала( U3 ) от частоты для конкретных фотонов является линейной функцией координат (рис).Для разных фотонов tg

h

*А) Константа, равная e

29) НТ-1 Электромагнитное поле с частотой ν в некоторой области пространства имеет интенсивность Iνю Концентрация фотонов в этой области равна nν = …

*В)		I
		hcv
30)	НТ-1			Импульс, переносимый фотоном частоты ν равен рν =
А) cv				В) hvc	С) hv	Д) m c ( m - масса фотона)
	h				c	v	v
31)		НТ-1		Импульс переносимый фотоном, которому соответствует длина волны – λ,равен рν =

h

*А)

32)НТ-1 Рассеяние электромагнитных волн на любых свободных покоящихся микрочастицах всегда сопровождается уменьшением частоты (увеличение длины волны рассеянного излучения). Это явление называют эффектом… Ответ: Комптона

33)НТ-1 Увеличение длины волны рассеянного электромагнитного излучения на свободных электронах можно объяснить:

А) С помощью теории относительности Эйнштейна.

В) Гравитационным притяжением фотонов к электронам.

С) Только с помощью квантовой теории электромагнитного поля.

D) привлекая просто классические представления о вынужденных колебаниях электронов в переменном электромагнитном поле и законы сохранения импульса и энергии.

34) НТ-2 Изменение длины волны электромагнитного поля Δλ в результате эффекта Комптона на свободных микрочастицах:

А) Не зависит от частоты поля В) Не зависит от массы частиц С) Растет с увеличением частоты

D) Уменьшается с ростом массы частиц Выберите все неверные ответы Ответ: В,С

35) НТ-2 Изменение длины волны электромагнитного поля Δλ в результате эффекта Комптона на свободных микрочастицах:

А) Не зависит от массы частиц (m)

В) Уменьшается с ростом угла рассеяния С) Увеличивается с ростом массы частиц D) пропорционально 1/m

Выберите все неверные ответы Ответ: А,В,С

36)НТ-2 Для эффекта Комптона составьте все верные соответствия с учетом того, что

= cmh (1 cos ) изменение длины волны рассеянного излучения

А) 1. Растет с ростом частоты поля 2. Не зависит от частоты

В) 1. Не зависит от угла рассеяния 2. Увеличивается с ростом

Δυ ~ 3. Уменьшается с ростом

С) 1. Растет с увеличением массы m рассевающей частицы

2.Не зависит от m

3.Обратно пропорциональна m

D)1. Пропорциональна постоянной Планка “h”

2.Не зависит от h

3.~ 1/h

Ответ: А1,В2,С3,Д1

37)НТ-1 Формула, количественно описывающая эффект Комптона имеет вид: mch (1 cos ) ,

Установите возможные соответствия между правым и левым столбцами А) постоянная планка В) прицельный параметр

С) диапазон6 длин волн рассеиваемого измерения Д) скорость рассеянного электрона

E)изменения длины волны в результате рассеяния

F)скорость света

G)угол между направлением рассеянных частицы и излучением

H) угол, под которым наблюдается расстояние излучения относительно первоначального направления I) масса фотона

K) масса частицы

А)

В) h С) m Д) c

Е)

Ответ: В-А, А-Е, С-К, С-F? E-H

38) НТ-1 Спектры излучения возбужденных атомов являются:

А) Линейчатыми В) Сплошными С) Полосатыми

D)Могут быть любыми, так как зависят от их внутренней структуры атомов.

39)НТ-1 Спектральные серии (серии линий) излучения атомов это - совокупность линий (частот) излучения, образующихся при переходах:

А) Атома из определенного возбужденного состояния на все доступные состояния с меньшей энергией.

В) Одного, двух и т.д. возбужденных электронов в атомах в свое основное состояние.

С) Возбужденного в атоме электрона из любого стационарного возбужденного состояния в определенное состояние с более низкой энергией, в том числе и основное состояние.

D) Возбужденного в конкретное состояние электрона ступенчато (с излучением) в энергетические более низкие состояния вплоть до реализации невозбужденного атома.

40)

НТ-1

Условие “частот излучения Бора” для атомов при переходах из состояния i в состояние f имеет

вид:

i f 2

*А) hvif = i

f

В) h vi vf = i f

С) vif =h i f

Д) vif =

h

2

41)

НТ-2

Спектральные “термы” для атома водорода записывают в виде:T (n)

R

n2

* В) Rω = const; n N-натуральный ряд чисел

R

42)

НТ-1

Спектральные термы в атоме водорода могут быть записаны в видеT (n)

,

n

n2

= 1,2,3..

Частота излучения в любой спектральной серии водорода при переходе из состояния к в состояние l равна

ωkl

= …

1

1

*С)

R

2

l

2

k

Ответ:

43) НТ-2 Частота спектральной линии в атоме водорода для перехода k 1 k имеет вид:

R(2k 1)

* D) k2 (kH )2

44)HT-2 частота спектральной линии излучения из атома водорода для перехода, определяемого термамиT (n) , T (n 2) , n 2,n равна

*С) R 4(n 1) n2 (n 2)2

45)HT-2 Частота спектральной линии излучения из атома водорода, определяемая разностью термовT (n) ,T (n 3) , n 3,n равна:

*А) 3R (2n 3) (n 3)2 n2

46) Квантовые(корпускулярные) свойства электростатического поля проявляются в том, что оно на частоте

*В) изменяется и поглощается только порциями, равнымиh

47)НТ1в соответствии с классической теорией, некоторое наблюдение в опыте электромагнитное поле имеет длину волны . Вектор импульса, переносимый каждым квантом(фотоном) электрического поля, равен:

А) k	В)		ep где	ep -направление фазовой скорости волны
		c

			h
С)	c ep где -плотность энергии в волне	Д)		ep

Укажите все неверные ответы Ответ: С

48)НТ1 Если переносимый фотонами импульс равен p то длина волны электромагнитного

излучения, представляющая совокупность таких фотонов, равна: *В) hp

49) НТ1 Если фотоны некоторого электромагнитного поля имеют импульс p , то частота этого поля равна:

*С) phc

50)НТ2 При прохождении очень слабого электрического излучения через маленькую диафрагму (рис. d ) на экране (Э) измерение может быть одновременно обнаружено(зафиксировано) чувствительным приемником:

*С) Лишь в каком то малом элементе экрана, рассоложенном “случайным” образом относительно точки “ O ”

51) В результате прохождения плоской гармонической волны через экран с двумя отверстиями( рис.) интерференция на экране( Э) будет иметь место:

*С) при любой интенсивности, т. к. проходя через отверстия, отдельные фотоны чувствуют оба отверстия. Однако в случае попадания на “ Э” лишь отдельных фотонов, сигналы об их приходе будут регистрироваться локально в отдельных и, казалось бы, случайно расположенных точках” Э”.Дифракционная картина получится для распределения числа фотонов , пришедших на каждый элемент “ Э”, после большого числа измерений.

52)НТ» Говорят, что квантовое число “собственного “ момента импульса фотона (спина) всегда равноSv 1 . Это означает, что модуль спина фотона равен:

* Д) S (S 1)= 2

53) НТ1 Говорят, что фотон обладает спином равным Sv 1 . Это означает, что:

А) его проекция на направление, перпендикулярное направлению распространения поля, всегда равна В) его проекция на направление, перпендикулярное направлению распространения поля может меняться в

интервале от до С) при взаимодействии с некоторыми частицами фотоны могут приобретать и терять момент импульса

Ls

Д) модуль собственного момента импульса фотона всегда равен L2s =2 2 Ответ: неверные ответы В, С.

54) НТ1 Известно, что распределение числа фотонов на поверхности приемного экрана при проведении опытов по интерференции света сверх малой интенсивности на дифракционной решетке аналогично распределено интенсивности волны при большой мощности светового потока. Из этого результата следует:

А) Волновые свойства сохраняются у отдельных фотонов В) При прохождении дифракционной решетки фотон, как и волна, “чувствует” всю решетку

С) Фотон в свободном пространстве не локализирован( как микрочастица) в малом ограниченном объеме, а при попадании на приемный экран локализуется в элементе объема, в котором происходит его “поглощение” Д) Фотоны, будучи делокализованными в свободном пространстве, даже при индивидуальном

прохождении дифракционной решетки, взаимодействуют со своими “партнерами”(интерферируют), создавая дифракционное распределение на экране.

Укажите все неверные ответы Ответ: Д)

55)НТ -1 Ионизационный потенциал это:

*В) Минимальная энергия, которую можно затратить ,чтобы удалить электрон из атома(иона), находящегося в состоянии с наименьшей энергией, отнесенная к заряду электрона.

56)НТ1

Энергия поляризацииэто:

*В) Минимальная энергия, которую можно затратить ,чтобы удалить электрон из атома(иона), находящегося в состоянии с наименьшей энергией, отнесенная к заряду электрона.

Ответ: А)

57)НТ1 В приделах одного периода системы элементов вещества максимальный и минимальный потенциал ионизации, соответственно, имеют:

А) Последний элемент периода, первый элемент В) Атом металла, инертного газа С) Инертного газа, металла Д) Первый элемент, последний

Выберите все неверные ответы. Ответ: В, Д.

58)Температура плавления кристаллов веществ минимальна у элементов: *А)Начала и конца периодов в системе элементов.

59)НТ2 Известно, что низкая температура плавления в первую очередь имеет место у металлов, расположенных в начале соответствующего периодической системы элементов. Физическая причина этого обстоятельства- А) Малая энергия поляризации валентного электрона, что приводит к слабой связи атомов в кристалле.

В) Слабая связь между атомами в кристалле, т. к. все внутренние оболочки полностью заполнены.

С) Большая энергия поляризации атома, что препятствует образованию их эффективных связей в кристалле. Д) Отталкивание атомных остатков (положительных ионов) в кристалле друг от друга, т. к. все валентные электроны свободно перемещаются по кристаллу.

60)НТ1 Опыты Д. Франка и Г. Герца впервые доказали, что внутренняя энергия атомов изменяется: *В) дискретно

61)НТ2 Записать , сформулированное Бором условие( постулат) стационарности круговых орбит электрона в атоме водорода по шаблону aab@ ab

a m a1 ; a2 ; rn a3 ; rn2 a4

b rn b1;v b2 ;n b3;n2 b4

@ , , /,

m - масса электрона, rn - радиус специальной орбиты, v -скорость, n N Ответ: a1b2a3 =b3a2

61)НТ2 Записать , сформулированное Бором условие( постулат) стационарности круговых орбит электрона в атоме водорода по шаблону a b@ c

Где		a v a1; L a2 ; p a3
b b1; h b2 ; 2 b3
c h c1 ;h2 =c2 ; 1 =c3
			h
@		, /
V скорость, L - момент импульса, p - импульс, =						h	- постоянная планка, n N
						2
63) НТ2 Записать формулу для энергии E электрона в стационарных состояниях атома
водорода по шаблону:
E=a @b
Где a R=a1 ; =a2 ; a3
b n1 = b1;n2			1
			=b2 ;n2 =b3
@		, , /,
R - постоянная Ридберга,					-частота, - постоянная Планка.