Dushevnye_otvety_na_test_po_fizike
.pdf78. Значения функций распределения по проекции скорости при υх , равной наиболее вероятнойυхнв , для одного и того же газа при Т1 и Т 2 соответственно равны
f (υ |
хнв |
) = 0,9 10−3 |
; |
f |
2 |
(υ |
хнв |
) =1,8 10−3 |
. Отношение температур для этих функций |
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
распределения |
Т1 |
|
|
=.... |
(*Ответ: 4) |
|
|||||
Т2 |
|
|
|
||||||||
(!) 79. Наиболее вероятное значение проекции скорости υхнв для молекул водорода Н2
при Т=400 К равно … (*Ответ: 0)
80.Для молекулы азота N2 (молярная масса азота 28 г/моль) наиболее вероятное значение модуля скорости υнв при Т=300 К равна ….м/c. R=8,31 Дж/К моль. Ответ округлите до десятков. (*Ответ: 420)
81.Для молекулы кислорода О2 (молярная масса кислорода 32 г/моль) значение средней квадратичной скорости при Т=400 К равна ….. м/c. R=8,31 Дж/К моль. Ответ округлите до десятков. (*Ответ: 560).
82.Случайная величина х принимает значения от 0 +∞. Функция распределения случайной величины х или плотность вероятности имеет вид f (x) =Ce −bx , где нормировочный множитель С равен:
*A) b;
(!)83. Основной постулат квантовой статистики - это ...
*А) принцип тождественности частиц;
(!)84. Основной постулат квантовой статистики (принцип тождественности) является следствием того, что ...
*А) описание движения отдельной частицы носит вероятностный характер;
(!)85. Функция распределения по энергии в квантовой статистике – это
*С) среднее число частиц в единичном малом интервале энергии;
(!) 86. Принцип Паули утверждает, что ...
*В) в одном квантовом состоянии может находиться не более одного фермиона
(!)87. Объем элементарной фазовой ячейки для одной квантовой частицы равен: Ответ: h3
(!)88. Одному квантовому состоянию (без учёта спина) соответствует фазовый объём
*В) Г min = h3
(!) 89. Одному квантовому состоянию для N частиц (без учёта спина) соответствует фазовый объём …
*A) h3N ;
(!) 90. Одному квантовому состоянию для одной частицы в трехмерном пространстве соответствует фазовый объем
*C) Гmin = h3 ;
(!)91. Функция распределения Ферми-Дирака по состояниям – это …
*А) среднее число фермионов в одном квантовом состоянии
(!)92. Функция распределения Ферми-Дирака по состояниям может быть получена, исходя из формулы:
1
*А) < nK >= ∑nK ρ(nK ) , где ρ(nK ) вероятность нахождения nk фермионов в k -том
nK =0
квантовом состоянии
(!) 93. Функция распределения Ферми-Дирака по состояниям находится по формуле
1
< nK >= ∑nK ρ(nK ) , где k – это ...
nK =0
*В) Набор квантовых чисел, задающих квантовое состояние частицы в атоме;
(!) 94. Функция распределения Ферми-Дирака по энергиям имеет вид …
|
1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
*B) F(ε ) = |
|
cε 2 |
|
; |
||
|
(ε −µ) |
|
|
|||
|
e КТ |
+1 |
||||
95. Функция распределения Ферми-Дирака по состояниям имеет вид …
1
*А) |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ε −µ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
e KT |
+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
∞ Cε1/ 2 dε |
|||||||
(!) 96. |
Для распределения Ферми-Дирака по энергии выражение ∫ |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
ε −µ |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
e КТ |
+1 |
|
|||
смысл … |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
*В) число частиц в интервале |
0 < ε < ∞ ; |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
∞ Cε 3 / 2 dε |
|||||||
(!) 97. |
Для распределения Ферми-Дирака по энергии выражение ∫ |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
ε −µ |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
e КТ |
+1 |
||||
смысл |
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
*С) общая энергия всей системы фермионов; |
|
|
|
|
|
|
|||||||
(!) 98. |
Энергия Ферми – это |
… |
|
|
|
|
|
|
|||||
*А) максимальная энергия фермионов при Т=0; |
|
|
|
|
|
|
|||||||
имеет
имеет
(!) 99. Функция распределения Ферми-Дирака по модулю квазиимпульса равна …
|
P 2 |
|
|
*А) cP 2 [exp( |
|
) +1]−1 |
; |
|
|||
|
2mКТ |
|
|
(!) 100. Энергия Ферми εF , средняя энергия фермионов при Т=0 < ε > . Отношение
< ε > / εF = ... Округлить до десятых. Ответ: 0.6 – точка.
(!) 101. На рисунке приведено распределение
1 |
|
0 |
ε |
*B) Ферми-Дирака по состояниям при Т = 0 ;
(!) 102. На рисунке приведены распределения
*B) Ферми-Дирака по состояниям, кривая 1 соответствует Т=0, кривая 2 – Т>0;
(!) 103. Функция распределения Ферми-Дирака по энергиям при Т=0 представлена на
рисунке...
(!) 104. На рисунке изображена функция распределения Ферми-Дирака по энергиям при разных температурах.
Кривая 1 соответствует Т1, кривая 2 соответствует Т2 *С) Т1=0; Т2>0;
(!) 105. На рисунке приведено распределение Ферми-Дирака. Интервал энергий
ε1 < ε < ε2 примерно равен…
<n k >
1 0,75
0,5
*С) 2KT. 0,25
ε
1
μ
ε 2 ε
(!) 106. На рисунке приведено распределение Ферми-Дирака.
f
0 ε 1 ε 2 ε Каждое состояние с энергией в интервале ε1 < ε < ε2 заполнено *B) Частично;
(!) 107. На рисунке приведено распределение Ферми-Дирака. 
f
1
0 ε 1 
ε Состояния с энергиями в интервале 0 ≤ε ≤ ε1 заполнены ...
*B) полностью, в каждом находится один фермион;
(!)108. Функция распределения Ферми-Дирака по модулю импульса при Т=0 представлена на рисунке …
*B)
(!)109. На рисунке изображена функция распределения Ферми-Дирака по модулю импульса при разных температурах.
Кривая 1 соответствует Т1 Кривая 2 соответствует Т2 *С) Т1=0; Т2>0;
(!) 110. Распределение Бозе-Эйнштейна по состояниям – это ...
*А) среднее количество бозонов в одном квантовом состоянии;
(!) 111. Распределение Бозе-Эйнштейна по энергиям – это …
*С) среднее число бозонов в единичном малом интервале энергии;
(!) 112. Функция распределения Бозе-Эйнштейна по энергиям имеет вид ...
*В) g(ε) |
1 |
|
|
||
|
|
|
|
||
|
ε−µ |
|
; |
||
|
(e КТ |
−1) |
|||
(!) 113. Функция распределения Бозе-Эйнштейна по состояниям имеет вид ...
1 |
|
|
|||
|
|
||||
*А) |
|
ε −µ |
|
|
; |
|
e КТ |
−1 |
|||
(!) 114. Функция распределения Бозе-Эйнштейна по состояниям может быть
получена путём усреднения по формуле ...
∞
*В) < nK >= ∑nK ρ(nK ) , где ρ(nK ) - то же, что и в пункте А;
nK =0
(!) 115. Функция распределения Бозе-Эйнштейна находится путём усреднения по
∞
формуле < nK >= ∑nK ρ(nK ) , где K – это …
nK =0
*В) набор квантовых чисел, задающих данное квантовое состояние свободного бозона;
(!)116. Химический потенциал системы бозонов µ
*В) µ ≤ 0 ;
(!)117. На рисунке приведено распределение Бозе-Эйнштейна для двух температур. Соотношение температур T2 … T1 .
Для кривых выполняется соотношение: |
|
|
|||
* B) T1 <T2 ; |
|
|
|||
1 |
|
≈ 0 . Это означает, что ... |
|||
|
|
||||
(!) 118. Функция распределения |
|
ε −µ |
|
|
|
|
e КТ |
+1 |
|||
*А) ε >> µ ; |
|
|
|||
(!) 119. Среднее количество электронов в металле при T>0 в одном состоянии с энергией ε = µ + кT равно ... Ответ записать в виде десятичной дроби (округлить до десятых).
Ответ: 0.3 (точка)
(!)120. Среднее количество электронов в металле в одном квантовом состоянии с энергией ε = µ при Т>0 равно… Ответ записать в виде десятичной дроби (округлить до десятых).
Ответ: 0.5 (точка)
(!)121. Среднее количество электронов при Т>0 в одном квантовом состоянии с энергией ε = µ −кТ равно… Ответ округлить до десятых.
Ответ: 0.7 (точка)
(!) 122. Плотность квантовых состояний в энергетическом пространстве – это ...
*В) число состояний в единичном малом интервале энергии;
(!)123. Функция распределения частиц по энергиям в квантовой статистике – это …
*В) среднее число частиц в малом единичном интервале энергии;
(!)124. Функция распределения частиц по энергиям в квантовой статистике определяется по формуле …
*А) F(ε) = dN (ε,ε + dε) ; dε
(!) 125. Распределение Больцмана по состояниям имеет вид ...
µ −ε
*С) < nK >= e КТ ;
(!) 126. Распределение Больцмана по состояниям применимо при условии …
*В) < nK ><< 1 ;
(!) 127. Распределение Больцмана |
|
µ−ε |
применимо для ... |
f (ε) = e КТ |
|||
*С) систем частиц малой плотности, у которых не проявляются квантовые свойства;
(!)128. В интервале ε,ε +dε число квантовых состояний dΩ, число частиц dN . Для невырожденной системы выполняется условие
*C) dN << dΩ; .
(!)129. Для невырожденной системы среднее количество частиц в одном квантовом состоянии < nk > равно
−ε +µ
*C) < nk >= e KT
(!) 130. Температура вырождения системы Т в . Для невырожденной системы выполняется условие ...
*A) T >> Tв ;
, среднее расстояние между частицами l. Для невырожденной системы выполняется условие ...
*B) λБр << l;
(!)132. Если свойства системы частиц сильно зависят от квантовых свойств частиц, система является ...
*B) вырожденной;
(!)133. На рисунке приведено распределение Ферми-Дирака по энергиям. Площадь заштрихованной области соответствует ...
F
*B) числу частиц, энергия которых находится в интервале ε,ε +dε ;
|
|
|
|
∞ |
|
8πhv 3dv |
|
|||
|
|
|
∫0 |
|
|
|
|
|
|
|
134. |
Выражение |
|
|
3 |
hv |
|
имеет смысл ... |
|||
|
c |
KT |
||||||||
|
|
|
|
|
e |
−1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
*A) энергии фотонного газа в единице объёма; |
||||||||||
135. |
Энергия квантового гармонического осциллятора равна |
|||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
*B) |
ε = hv n + |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞ |
136. |
Для электронного газа в металле ∫<nk >g(ε )dε имеет смысл |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
*B) количества электронов в зоне проводимости;
137. При равновесном тепловом излучении тело излучает и поглощает одно и то же количество энергии
*C) за одно и то же время с одной и той же площади в одном и том же интервале частот dv;
(!) 138. Если электронный газ находится в невырожденном состоянии, график функции распределения по состояниям имеет вид:
f *C)
139. Распределение электронов по состояниям в зоне проводимости невырожденного
полупроводника приведено на рис. ...
f *B)
εс ε
140. Распределение электронов по энергиям в зоне проводимости невырожденного полупроводника приведено на рис. ...
F *B)
141. Формуле планка ρ(v) = |
cv 2 |
|
имеет смысл ... |
||
|
hv |
|
|||
|
e KT −1 |
|
|||
*A) Энергии фотонов, находящихся в единичном малом интервале частот;
142. Для малых частот hν << KT спектральная плотность энергии фотонного газа
зависит от частоты по закону …
*A) ρ = cv 2 ;
143. Для больших частот hv >> KT спектральная плотность энергии фотонного газа
зависит от частоты по закону ...
|
ρ = cv 3e− |
hv |
|
*C) |
|
; |
|
KT |
|||
144.Система фононов описывается статистикой
*B) Бозе-Эйнштейна;
145.Химический потенциал фононов µ = … Ответ: 0
146.Распределение фононов по состояниям имеет вид:
*B) < nK >= |
1 |
|
|
||
|
|
|
|||
|
hv |
|
|
; |
|
|
eKT |
−1 |
|||
147. В модели Эйнштейна - Дебая постулируется, что N атомов кристалла должны иметь ...
*A) 3N колебательных мод с одинаковой фазовой скоростью;
vmax
148. Для кристалла, состоящего из N атомов ∫g(v) dv равен
0
*C) 3N;
149. Отношение количества атомов в двух кристаллах N2 / N1 = 8 , отношение температур Дебая T2 /T1 = ... . Фазовая скорость одинакова.
Ответ: 2
150. Зависимость теплоёмкости твёрдого тела от температуры приведена на графикe
… Ответ: А
151. Энергетический спектр электронов в кристаллах. . .
*D) состоит из разрешённых и запрещённых зон различной ширины.
152.Зонный характер энергетического спектра электронов в кристаллах связан с …
*B) перекрытием волновых функций электронов из соседних атомов;
153.Электроны, находящиеся в верхних разрешённых электрических зонах движутся . . .
*B) хаотически по всему кристаллу в периодичном поле всех ядер;
154. |
При низких температурах T << TДебая |
теплоёмкость твёрдого тела зависит от |
температуры по закону |
|
|
*A) C ~ T 3ʹ , т.к. новые моды упругих колебаний оказываются возбуждёнными; |
||
155. |
При высоких температурах T >> TДебая |
теплопроводность твердого тела зависит |
от температуры по закону ...
*C) C = const , т.к. энергия колебаний ~T, а количество возбуждённых мод не меняется;
156. Между свободной и валентной зонами находится запрещённая зона шириной
εg =1,1 эВ. Валентная зона при T = 0 заполнена на половину. Кристалл является . . .
*A) проводником;
157. Между свободной и валентной зонами находится запрещённая зона шириной
εg = 5 эВ. Валентная зона при T = 0 заполнена полностью. Кристалл является . . .
*C) изолятором;
158. В одновалентных металлах валентная зона заполнена … *А) наполовину;
159. Теплоёмкость электронного газа в металлах …
*В) С~Т, т.к. средняя энергия теплового движения электронов в металле < ε >~ T 2 ;
160. Отношение теплоёмкости вырожденного электронного газа и теплоёмкости не вырожденного классического газа равно:
3KT
*А) εF << 1 ;
161. Отношение электронной и решеточной теплоёмкостей для твёрдого тела при высоких температурах T >> TДебая составляет …
*С) Сэл << 1;
С р
162. В собственном полупроводнике проводимость обусловлена переходом электронов *C) из валентной зоны в зону проводимости;
163. Носителями тока в собственном полупроводнике являются … *A) электроны в зоне проводимости и дырки в валентной зоне;
164. Для невырожденного полупроводника функция распределения электронов по энергиям в зоне проводимости имеет вид…
|
|
1 ε |
|||
*А) |
F (ε) = cε |
|
e− |
|
; |
2 |
KT |
||||
165. |
Для электронов в зоне проводимости невырожденного полупроводника следует |
||||
применить распределение … |
|||||
Укажите все возможные варианты. |
|||||
*B) Ферми-Дирака; *C) Максвелла |
|||||
166. |
Химический потенциал собственного полупроводника при Т=0 находится |
||||
*B) в середине запрещенной зоны; |
|||||
167. |
Концентрация электронов собственного полупроводника зависит от температуры |
||||
следующим образом … *А) n ~ e− 2KTε g ;
168. Концентрация дырок в валентной зоне собственного полупроводника зависит от температуры следующим образом:
|
εg |
|
|
|
|
|
|
||
*А) p ~ e− |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
2KT |
|
|
|
|
|
|
|||
169. Формула µ = − |
εg |
+ |
3 |
KT ln |
mp |
представляет собой зависимость химического |
|||
2 |
4 |
m |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
потенциала от температуры для ...
*A) собственного полупроводника; (примесного полупроводника n-типа?)
170. Концентрация электронов в зоне проводимости собственного полупроводника возрастает с повышением Т за счёт перехода электронов
*B) из валентной зоны в зону проводимости;
171. Ширина запрещённой зоны германия εg =0,74 эВ. Отсчет энергии от дна зоны проводимости. Химический потенциал при Т=0 равен ... эВ. Округлить до сотых. Ответ: - 0,37
172.При увеличении температуры основная причина роста электропроводности собственного полупроводника … *А) увеличение концентрации носителей тока;
173.Для получения полупроводника n-типа подбирают пятивалентную примесь, донорный уровень которой находится ...
*В) в запрещённой зоне вблизи дна зоны проводимости;
174.Концентрация электронов в зоне проводимости примесного проводника n-типа в
области низких температур увеличивается за счёт перехода электронов …