Физика атомов и молекул

2. Укажите научные и экспериментальные результаты, которые позволили Бору создать квантовую теорию строения атома:

1 Модель атома по Томсону. 2 Ядерная модель атома по Резерфорду.

3. Закономерности линейчатого спектра излучения атома водорода, выраженного формулой Бальмера – Ридберга.

4 Квантовый характер спектров излучения и поглощения света.

5 Правильного ответа здесь нет.

3. Укажите формулу Бальмера для определения длины волны излучения атомов водорода

4

8. Найти численное значение полной энергии атома водорода во втором стационарном состоянии. Постоянную Ридберга принять равной R = 1,1 10⁷ м ^-1, = 6,63 10^-34 Дж с и скорость света с = 3 10⁸ м/с. Полученный результат выразить в электрон-вольтах (l эВ = 1,6 10 ^-19 Дж).

9. Определить радиус второй боровской орбиты атома водорода в этом стационарном состоянии. Постоянную Ридберга принять равной R = 1,1 10⁷ м ^-1, массу электрона m = 9,1 10 ³¹кг, h = 6,63 10 ^-34 Дж с.

10. Какой из переходов на схеме энергетических уровней атома водорода (рис. 3) соответствует излучению линий серии Лаймана.

рис. 3

11. Какой из переходов на схеме энергетических уровней атома водорода (рис 6 10) соответствует излучению линий серии Бальмера.

12. Какой из показанных на рисунке 3 переходов между энергетическими уровнями атома водорода соответствует поглощению линии видимой серии?

13. Какой из показанных на рисунке 3 переходов между энергетическими уровнями атома водорода соответствует поглощению наибольшей длины волны ультрафиолетовой области?

14. В каком из перечисленных явлений проявляется волновая природа электрона?

1. Дифракция электронов.

2. Термоэлектронная эмиссия. 3. Фотоэффект.

4. Эффект Комптона. 5 Вторичная эмиссия электронов.

15. Какая из приведенных формул соответствует формуле де Бройля?

16. Вычислить длину волны де Бройля для электрона, движущегося со скоростью ν = 2,2 Мм/с. (h = 6,63 10 ^-34 Дж*с и масса электрона m = 9,1 10 ^-31 кг)

17. Что подтверждает результат опытов Дэвиссона – Джермера?

1 Волновые свойства света. 2 Волновую природу электрона. 3 Корпускулярные свойства электрона

4 Квантовый характер поглощения света. 5 Квантовый характер излучения света

18. Вычислить длину волны де Бройля для электрона, импульс которого равен р = 1,1 10 ²⁶ кг *м/с (h = 6,63 10 ^-34 Дж*с и масса электрона m = 9,1 10 ^-31 кг)

19. Какие из приведенных формул выражают соотношение неопределенностей Гейзенберга

20. Определить неопределенность в составляющей скорости для электрона, движущегося в атоме при условии, что положение электрона может быть определено с точностью до размеров атома, т.е. Δх = 10 ^{- 10} м (h = 6,63 10 ^-34 Дж*с и масса электрона m = 9,1 10 ^-31 кг).

21. Какие выводы следуют из соотношения неопределенностей?

1. Частица не может иметь одновременно точные значения координаты х и импульса р.

2. Микрочастица может иметь одновременно точные значения координаты х и импульса р.

3. Чем точнее для микрочастицы определена одна из величин - координата х или импульса р, тем больше становится не точность в определении другой.

4. Микрочастица веет да имеет одновременно вполне точные значения координаты и импульса.

5. Правильного ответа здесь нет

22. Что характерно для частицы, не проявляющей волновых свойств?

1. Частица не обладает одновременно определенными значениями координаты и импульса.

2. Частица обладает одновременно определенными значениями координаты и импульса.

3. Принцип причинности позволяет определить координату и импульс в момент времени.

4. Движущаяся частица описывает определенную траекторию.

5. Возможны состояния частицы, при которых одна из величин - импульс - имеет определенные значения, другая величина - координата - имеет неопределенные значения.

23. Скорость частицы, которая двигается вдотъ оси х, определяется с точностью до = 1 см/с. Оценить неопределенность координаты частицыΔх, если такой частицей являются а) электрон, б) броуновская частица массой m =10 ^{- 16} кг , в) дробинка массой m =10 ^{- 4} кг.

24. Какие понятия применимы для описания состояний микрочастицы?

1) Траектория. 2) ψ — функция. 3) Координата. 4) Функция (ψ) ² 5) Энергия микрочастицы.

25. Какая из перечисленных величин определяет вероятность нахождения микрообъекта в данной точке пространства?

1) Координата. 2 ) |ψ| ² — функции. 3) Импульс. 4 Координаты и импульс. 5) Правильного ответа здесь нет.

26. Что выражает квадрат модуля амплитуды волновой функции |ψ| ² ?

1 Энергию частицы. 2 Вероятность попадания фотона в данную точку пространства.

3 Амплитуду волн де Бройля для данной частицы.

4 Вероятность нахождения микрообъекта в данной области пространства.

5 Вероятность нахождения микрообъекта где- либо в пространстве.

27. Укажите условия нормировки волновой функции

28. Какие из приведенных уравнений соответствует уравнению Шредингера для атома водорода в стационарном состоянии?

29. По какой формуле вычисляется энергия микрочастицы, находящейся в одномерном потенциальном ящике

30. Электрон помещен в одномерный потенциальный ящик с шириной l = 4 10 ^{- 1О}м . Чему равна энергия электрона на втором энергетическом уровне? Найти длину волны фотона, который излучается при переходе из четвертого энергетического уровня на второй.

31. По, каким формулам вычисляется полная энергия электрона в атоме водорода на n- м энергетическом уровне?

32. Частица, движущаяся в одномерной бесконечно глубокой потенциальной яме, находится в основном состоянии (т.е. с наименьшей энергией). Вычислить вероятность Ρ того, что координата частицы имеет значение, заключенное в пределах от 0,25 l до 0,75 l, где l -ширина ямы.

36 . Какая из квантующихся физических величин в атоме водорода определяется главным квантовым числом п?

1) Собственный момент импульса электрона L_S.

2) Орбитальный момент импульса электрона L_l.

3) Проекция вектора орбитального момента импульса электрона L_l,z на направление магнитного поля.

4) Проекция вектора орбитального момента импульса (спина) электрона на направление магнитного поля L_S,Z.

5) Энергия электрона.

37. Какая из физических величин в атоме водорода определяется квантовым числом l?

1) Собственный момент импульса электрона L_S.

2) Орбитальный момент импульса электрона L_l

3) Проекция вектора орбитального момента импульса электрона L_l,z на направление магнитного поля.

4) Проекция вектора орбитального момента импульса (спина) электрона L_S,Z на направление магнитного поля _.

5) Энергия электрона.

38. Какая из физических величин в атоме водорода определяется квантовым числомm_l

1) Собственный момент импульса электрона L_S.

2) Орбитальный момент импульса электрона L_l

3) Проекция вектора орбитального момента импульса электрона L_l,z на направление магнитного поля.

4) Проекция вектора орбитального момента импульса (спина) электрона L_S,Z на направление магнитного поля _.

5) Энергия электрона.

39. Какие значения орбитального квантового числа возможны при n = 2?

40. Укажите формулу, по которой определяется величина орбитального момента импульса электрона

41. По какой формуле определяется проекция вектора орбитального момента импульса электрона на направление магнитного моля?

42. Какому состоянию электронов соответствует состояние, определяемое l= 2

43. На каких из приведенных рисунков 4 даны возможные ориентации проекции вектора орбитального момента импульса электрона в магнитном поле вf-состоянии?

44. На каких из приведенных рисунков 4 даны возможные ориентации проекции вектора орбитального момента импульса электрона в магнитном поле вg-состоянии?

45. На каких из приведенных рисунков 4 даны возможные ориентации проекции вектора орбитального момента импульса электрона в магнитном поле вs-состоянии?

46. На каких из приведенных рисунков 4 даны возможные ориентации проекции вектора орбитального момента импульса электрона в магнитном поле вp-состоянии?

рис. 4

47. Какие значения магнитного квантового числа mвозможны при значении орбитального квантового числаl = 1?

48. Какая из физических величин в атоме водорода определяется квантовым числом m_s

1) Собственный момент импульса электрона L_S.

2) Орбитальный момент импульса электрона L_l

3) Проекция вектора орбитального момента импульса электрона L_l,z на направление магнитного поля.

4) Проекция вектора орбитального момента импульса (спина) электрона L_S,Z на направление магнитного поля _.

5) Энергия электрона.

49. По какой формуле определяется собственный момента импульса (спин) электрона?

50. Какие из перечисленных величин могут быть выражены через магнетон Бора?

1. Собственный момент импульса электрона L _s.

2. Проекция собственного магнитного момента (спина) электрона на направление магнитного поля p_{m s, z} .

3. Проекция орбитального момента импульса электрона на направление внешнего магнитного поля p_{m l, z}.

4) Орбитальный момент импульса электрона L _l.

5) Дипольный электрический момент электрона.

51. Из решения какого уравнения следует, что электрон обладает собственным моментом импульса (спином)?

1. Волнового уравнения для электромагнитных волн.

2. Релятивистского волнового уравнения Дирака.

3. Уравнения Шредингера для частицы, находящейся в одномерной потенциальной яме.

4. Волнового уравнения для механических волн.

5. Уравнения Шредингера для атома водорода.

52. По какой из приведенных формул можно рассчитать значение магнетона Бора⁷

53. Каково максимальное число электронов, находящихся в состояниях, определяемых одним и тем же значением главного квантового числа n ?

54. Укажите максимальное число электронов, находящихся в состояниях, определяемых одинаковым набором двух квантовых чисел

55. Укажите максимальное число электронов, находящихся в состояниях, определяемых одинаковым набором четырех квантовых чисел

56. Какая из пар электронов с приведенными значениями квантовых чисел находятся в атоме в состоянии 2s

57. Какому элементу таблицы Менделеева соответствует структурная формула

1 Неону. 2 Натрию. 3 Магнию. 4 Алюминию. 5 Кремнию.

58. Какое максимальное количество электронов может находиться в L– оболочке

1) 4 2) 8 3) 18 4) 32 5) 50

59. От чего зависит длина волны характеристического рентгеновского излучения?

1 Температуры катода. 2 Материала катода. 3 Силы тока в рентгеновской трубке.

4 Разности потенциалов между катодом и анодом. 5 Материала антикатода.

Физика атомного ядра

1. Укажите, какой ответ может быть окончанием фразы

«Ядерной физикой, называют раздел курса посвященный

1) изучению свойств и энергии, элементарных частиц».

2) изучению природы ядерных сил».

3) изучению структурных элементов ядра».

4) изучению естественной и искусственной радиоактивности атомных ядер».

5) изучению реакций распада и синтеза атомных ядер»

2. Как называются частицы составляющие ядро атомов

1) Электроны. 2) Прогоны. 3) Нейтроны. 4) Фотоны. 5) Нуклоны.

3 Какие частицы, входящие в состав ядра, определяют его заряд⁷

1) Электроны. 2) Прогоны. 3) Нейтроны. 4) Фотоны. 5) Нуклоны

.

4. Что называется массовым числом?

1) Масса атома.. 2) Масса ядра. 3) Количество нуклонов в ядре.

4) Количество нейтронов в ядре. 5) Правильного ответа здесь нет.

5. Что называется зарядовым числом ядра?

1) Электрический заряд в нуклонах. 2) Число нуклонов в ядре. 3) Число нейтронов в ядре.

4) Чисто протонов в ядре. 5) Правильного ответа здесь нет.

6. Какие химические элементы называются изотопами?

1. Изотопами называются ядра с одинаковым числом протонов Ζ.

2. Изотопами называются ядра с одинаковым числом нейтронов Ν = Α-Ζ.

3. Изотопами называются ядра с одинаковым массовым числом А.

4. Изотопами называются ядра с одинаковыми Ζ и А, отличающиеся периодом полураспада Τ.

5. Правильного ответа здесь нет.

7. Какие химические элементы называются изобарами?

1. Изобарами называются ядра с одинаковым числом протонов Ζ.

2. Изобарами называются ядра с одинаковым числом нейтронов Ν = Α-Ζ.

3. Изобарами называются ядра с одинаковым массовым числом А.

4. Изобарами называются ядра с одинаковыми Ζ и А, отличающиеся периодом полураспада Τ.

5. Правильного ответа здесь нет.

8. Какие химические элементы называются изотонами?

1. Изотонам называются ядра с одинаковым числом протонов Ζ.

2. Изотонам называются ядра с одинаковым числом нейтронов Ν = Α-Ζ.

3. Изотонам называются ядра с одинаковым массовым числом А.

4. Изотонам называются ядра с одинаковыми Ζ и А, отличающиеся периодом полураспада Τ.

5. Правильного ответа здесь нет.

9 Какие химические элементы называются изомерами?

6. Изомерами называются ядра с одинаковым числом протонов Ζ.

7. Изомерами называются ядра с одинаковым числом нейтронов Ν = Α-Ζ.

8. Изомерами называются ядра с одинаковым массовым числом А.

9. Изомерами называются ядра с одинаковыми Ζ и А, отличающиеся периодом полураспада Τ.

10. Правильного ответа здесь нет.

10. Что называется энергией связи ядра?

1) Энергия связи ядра Е_св равна той работе, которую нужно совершить, чтобы разделить образующие ядро нуклоны и удалить их друг от друга на расстояния, при которых они не взаимодействуют.

2) Энергия ядра больше на величину энергии связи ядра Ε_св.

3) Энергия связи ядра Ε_св равна энергии системы не взаимодействующих нуклонов.

4. Энергия связи ядра

5. Правильного ответа здесь нет.

11. В каких единицах измерения выражается масса элементарных частиц в ядерной физике?

1) кг 2) грамм З) мг 4) нг 5) МэВ

12. Какие силы преобладают при взаимодействии нуклонов в атомном ядре?

1) Электромагнитные. 2) Ядерные. 3) Гравитационные. 4) Слабые. 4) Трения.

13. Какова природа ядерных сил?

1. Ядерные силы обусловлены взаимодействием нуклоном между собой.

2. Ядерное взаимодействие описывается с помощью поля ядерных сил.

3. Сильное взаимодействие обусловлено тем, что нуклоны виртуально обмениваются частицами, получившими название π – мезонов.

4 Взаимодействие между нуклонами осуществляется через электромагнитное поле.

14. Обмен, какими частицами обеспечивает взаимодействие нуклонов в ядре?

1) Электронами. 2) π – мезонами. 3) μ – мезонами. 4) векторными бозонами. . 5) W – частицами.

15. Какие из названных свойств являются характерными для ядерного взаимодействия?

1. Взаимодействие за счет обмена π – мезонами.

2. Уменьшение обратно пропорционально квадрату расстояния.

3. Нецентральность. 4 Коротко действие. 5 Зарядовая независимость.

16. Какие из перечисленных частиц обеспечивают ядерное взаимодействие нуклонов в ядрах атомов?

1) π ⁺ – мезон. 2) π ^-- – мезон. 3) π ⁰ – мезон. 4) μ- мезоны.

17. Что называется естественной радиоактивностью?

1. Распад ядер под влиянием γ – лучей.

2. Самопроизвольное превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотоп другого.

3. Превращение ядер атомов в ядра других атомов при бомбардировке – частицами.

4. Превращение ядер атомов в ядра других атомов при бомбардировке β – частицами.

5. Превращение ядер атомов в ядра других атомов под воздействием нейтронов.

18. Какие из названных ядерных превращений встречаются при естественной радиоактивности?

1) - распад. 2) Бета электронный распад. 3) Бета позитронный распад.

4) Спонтанное деление тяжелых ядер. 5) Выбрасывание нейтроном ядром.

19. Определить возраст изделия из дерева, если активность А образца из этого изделия по изотопу углерода ₆С¹² втрое меньше активности свежей древесины. Период полураспада изотопа углерода ₆С¹² равенΤ = 5530 лет.

20. Укажите формулы радиоактивного распада

21. За какой промежуток времени tактивность радиоактивного вещества уменьшится вη= 2 раза.

22. Как зависит активность заданного радиоактивного вещества от периода полураспада Т.

1) Прямо пропорционально Τ. 2) Прямо пропорционально Τ.

3) Обратно пропорционально Τ. 4) Прямо пропорционально 1пТ.

5) Обратно пропорционально 1пТ.

23. В каких единицах измеряется постоянная распада Я радиоактивного вещества?

24. Начальная масса радона m = 1 г. Вычислить начальную активностьа_орадона и его активностьаспустя сутки. Молярная масса радонаμ = 0,222 кг/моль, период полураспадаΤ = 3,82 суток.

25. В каких единицах измеряется активность радиоактивного вещества?

26. Сколько слоев половинного ослабления в пластине, которая ослабляет параллельный пучок рентгеновского излучения в 1000 раз?

27. В каких единицах измеряется доза излучения?

28 Мощность экспозиционной дозы -излучения на расстоянииr₁= 40 см от точечного источника составляет1 Р/мин. Сколько времени в течение рабочего дня можно находиться на минимальном расстоянии r₂ = 6 м от источника, если предельная допустимая доза за рабочий день Х_доп = 20 мР.Поглощениемγ- лучей в воздухе пренебречь.

29. При каких радиоактивных превращениях возникает нейтрино?

1) При - распаде. 2) При электронномβ – распаде. 3) Вместе с γ – излучением.

4) При позитронном β – распаде. 5) При выбросе нейтронов.

30. Что происходит с массовым числом ядра при -распаде?

1) Уменьшается на 4. 2) Уменьшается на 1. 3) Уменьшается на 2. 4) Уменьшается на 5.

31. Как изменяется порядковый номер ядра при β-электронном распаде?

1) Уменьшается на 2. 2) Уменьшается на 1. 3) Увеличивается на 2. 4) Увеличивается на 1.

32 Как изменяется порядковый номер ядра при β- позитронном распаде?

1) Уменьшается на 2. 2) Уменьшается на I. 3) Увеличивается на 2. 4) Увеличивается на 1.

33. Какая реакция происходит в ядре при β- электронном распаде

⁹

34. Ядро изотопа ₂₇ Со⁶⁰выбросилоβ– частицу. В какое ядро превратилось ядро кобальта?

35. Какая реакция происходит в ядре при β- позитронном распаде⁹

36. Какие из названных эффектов связаны с поглощением γ– лучей?

1) Фотоэффект. 2) Эффект Комптона.

3) Рождение пары частиц. 4) Деление тяжелых частиц.

37. Определить количество тепла, которое выделяет m = 1,0 мгпрепарата полонияпри - распаде этих ядер, если известно, что излучаемыеα-частицы имеют кинетическую энергиюE=5,3 Мэви практически все дочерние ядра рождаются в основном энергетическом состоянии.

38. Какая сила искривляет траекторию заряженной частицы, движущейся в циклотроне?

1) Гравитационная сила. 2) Электростатическая сила. 3) Сила Лоренца. 4) Ядерная сила.

39. У каких ядер энергия связи в расчете на один нуклон наибольшая

1) У легких ядер. 2) У средних ядер. 3) У тяжелых ядер.

4) У ядер трансурановых элементов. 5) Правильного ответа здесь нет.

40. Какой будет реакция, если масса продуктов реакции больше массы исходных элементов?

1) Эндотермической. 2) Экзотермической.

3) Без изменения энергии. 4) Правильного ответа здесь нет.

41. Имеется 2,5 10 ⁷ атомов радия. Сколько атомов распадается за одни сутки, если период полураспада радияΤ = 1620 лет?

42. Какие из перечисленных ядер могут, делится под воздействием медленных (тепловых) нейтронов?

43. При одном акте распада ядра урана выделяется энергияε = 200 Мэв. Определить энергию, которую выделяет уран массойm = 1 кг,при распаде и массу каменного угля с удельной теплотой сгоранияq = 30 МДж/кг, эквивалентную в тепловом отношении одному килограмму кг урана.

44. Укажите основную задачу ядерной физики

1. Расчет дефекта массы, энергии связи атомных ядер и энергии выделяющейся при распаде тяжелых ядер или при синтезе легких ядер.

2. Расчет активности радиоактивных ядер.

3. Расчет периода полураспада атомных ядер.

4. Расчет количества распадов атомных ядер за время t.

5. Расчет структурных элементов ядра (нуклонов, чисел характеризующих ядро, радиусы ядер, стабильность ядра).

14