Раздел 2. Элементы атомной физики и квантовой механики

20. Имеется идеальный газ, находящийся при комнатной температуре (293 К). При условии уменьшения дебройлевской длины волны его молекул на 20% температура газа должна измениться на T, равное:

А → 95 К; Б → 130 К; В → 165 К; Г → 200 К; Д → 235 К.

_______________________________________________________

21. Положение атома кремния в кристаллической решетке кварца определено с погрешностью х = 510^-11 м. Учитывая, что постоянная Планка = 1,0510^-34 Джс, а масса атома кремния m = 4,6810^-26 кг, неопределенность скорости _x его теплового движения, в м/с, составляет не менее:

А → 15 м/с; Б → 30 м/с; В → 45 м/с; Г → 60 м/с;

Д → 75 м/с.

_______________________________________________________

22. Моноэнергетический пучок протонов используется для исследования периодической структуры с линейными размерами l = 10^-13 см. При этом протоны должны иметь кинетическую энергию T величиной не менее:

А → 10^-12 Дж; Б → 3,3 · 10^-12 Дж; В → 6,7 · 10^-12 Дж;

Г → 10^-11 Дж; Д → 3,3 · 10^-11 Дж.

_______________________________________________________

23. Нейтрон находится в пространстве в пределах Δx =

= 1,0 мкм. Масса нейтрона m = 1,6710^-27 кг, постоянная

Планка 1,0510^-34 Джс. Неопределенность скорости нейтрона Δ_x, в м/с, в этом случае не менее:

А → 6,29  10^-2; Б → 1,6  10^-2; В → 6,29  10^-3; Г → 1,6  10^-3.

^{______________________________________________________________________________________________________}

24. Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии  = 10^-8 с. Если постоянная Планка = 6,610^-16 эВс, то ширина энергетического уровня, в эВ, будет не менее:

А → 6,6  10^-8 ; Б → 1,6  10^-10; В → 1 10^-8; Г → 1  10^-10.

_______________________________________________________

25. Среднее время жизни t атома в возбужденном состоянии составляет 10^-8 с. При переходе атома в нормальное состояние испускаются фотоны с длиной волны <> = 600 нм. Этому процессу соответствует относительная ширина спектральной линии, равная:

А → 10^-8 ; Б → 3,2 · 10^-8; В → 6,6 · 10^-8; Г → 10^-7;

Д → 3,2 · 10^-7.

_______________________________________________________

2 6. В ультрафиолетовой области спектра атома водорода возникает серия спектральных линий Лаймана, полученная в результате перехода электрона с одной стационарной орбиты на другую (рисунок). Наименьшая частота излучения в серии Лаймана появляется при переходе с уровня:

А → n = 2 на n = 1; Б → n = 3 на n = 2; В → n = 4 на n = 3;

Г → n = 4 на n = 1.

_______________________________________________________

27. Стационарным уравнением Шредингера для одномерного квантового осциллятора является уравнение:

А → ; Б → ;

В → ; Г → ;

Д → .

_______________________________________________________

28. Стационарное уравнение Шредингера, описывающее состояние электрона в атоме водорода, имеет вид:

А →

Б → ;

В → Г →

__________________________________________________________

2 9. Состояние электрона в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками определяет собственная волновая фун-

кция , пока-

занная на рисунке.

В этом случае вероятность обнаружить электрон в интервале равна:

А → ; Б → ; В → ; Г → 1.

_____________________________________________________________

30. Состояние электрона в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками определяет собственная волновая функция , показанная на рисунке.

В этом случае вероятность обнаружить электрон в интервале

равна:

А → ; Б → ; В → 1.

_______________________________________________________

31. Состояние электрона в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками опре-

д еляется волновой функцией . Если -функция имеет вид, показанный на рисунке, то вероятность обнаружения электрона в яме вне области равна:

А → 0,1; Б → 0,2; В → 0,4; Г → 0,6; Д → 0,8.

_______________________________________________________

32. В спектре излучения атома водорода в серии Бальмера зафиксирован излучательный переход с максимально возможной для этой серии частотой кванта. Этой спектральной линии соответствовал переход электрона из состояния с квантовым числом n, равным:

А → n = 10; Б → n = 9; В → n = 8; Г → n = 7; Д → n = 5.

_______________________________________________________

33. Неподвижный атом водорода находится в первом возбужденном состоянии. Поглотив фотон с энергией, равной 0,24 E_i (E_i – энергия ионизации), атом водорода переходит в состояние с квантовым числом n, равным:

А → 5; Б → 6; В → 8; Г → 10; Д → 15.

_______________________________________________________

34. Сколько электронов может быть в атоме, у которого в основном состоянии заполнены оболочки K; L и M; 4s и 4p-подоболочки и 3 электрона в 4d подоболочке:

А → 42; Б → 39; В → 36; Г → 29; Д → 23.

_______________________________________________________

35. При переходе электрона в атоме с одного уровня на другой закон сохранения момента импульса накладывает определенные ограничения (правила отбора). Соответственно среди указанных ниже переходов: ; ; ; ; – один является запрещенным. Находясь в начальном состоянии этого запрещенного перехода, электрон может иметь следующее количество разных вариантов ориентации вектора момента импульса электрона:

А → 10; Б → 9; В → 7; Г → 6; Д → 5.

_______________________________________________________