ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Ішкі фотоэффект дегеніміз не?

Ферми-Дирака таралуы

Фермиондардан құралған идеал газ – Ферми Газ Ферми-Дирактың кванттық статистикасымен сипатталады. Энергиялар бойынша таралуы мынадай түрде болады: <N_i>=1 / e^(Ei-^μ^{) / kT} + 1

Бозе-Эйнштейн таралуы

Бозондардан құралған идеал газ- Бозе-Газ Бозе-Эйнштеин кванттық статистикасымен сипатталады. Бозондардың энергиялар бойынша таралуы Гиббстың үлкен канондық таралуынан ұқсас бозондардың саны берілген кванттық куйде кез-келген болуы мүмкін шартта ғана болады: <N_i>=1 / e^(Ei-^μ^{) / kT} - 1

4. Күйіне қарай микробөлшектерді таралуын сипаттағанда нені есепке алу керек?

Спин

5. Шекті жағдайда Бозе-Эйнштейн және Ферми-Дирак таралулары таралудың қай түріне ауысады?

Егер e^(Ei-^μ^{) / kT} >> 1 болса, онда Б-Э және Ф-Д таралуы классикалық Максвелл-Больцман таралуына ауысады: <N_i>=А e ^{Ei / kT}

6.Фермиондар дегеніміз не? Мысалы.Жартылай спинді бөлшектер, антисимметриялы толқындық қасиетпен сипатталады және Ферми-Дирак статистикасына бағынады. Бұл бөлшектерді фермиондар деп атайды. Мысалдары: (индекс астында және үстінде жақшада) p{1.1}, n{0.1}, e{-1.0}

7. Бозондар дегеніміз не? Мысалы.Нолдік және бутин спинді (п-мезондар, фотондар), симметриялы толқын функцияларымен сипатталады және Б-Э статистикасына бағынады.

8. Ферми дегеніміз не?Т=О К кезінде металдағы өткізгіш электрондарында болатын максималды кинетикалық энергия және Е_F деп белгіленеді.

Кванттық электроника элементтері

1. Қандай сәуле шығару тұтқиыл (спонтанным) делінеді?

Спондандық сәуле шығару – электромагниттік сәулеленудің өздік еркін атомдармен, қозған энергия деңгейіндегі кванттық жүйелермен спонтандық шығаруы.

2. Қандай сәуле шығару еріксіз делінеді?Еріксіз сәуле шығару – кванттық жүйелермен оларға түсетін сәулеленудің әсерімен болатын электромагниттік сәулелену, индукцияланған сәулелену.

3. Еріксіз сәуле шығару кезінде бірінші фотон екінші фотоннан өзгеше ме?

Олар ерекшеленбейді, олардың жиіліктері және фазалары бірдей.

4. Қандай күй инверсиялық қоныстану (населенности) деп аталады?

Физикадағы инверсиялық қоныстану оларды құрайтын бөлшектерін құрайтын аса үлкен энергия деңгейлері төменгі деңгейлеріне қарағанда бөлшектермен көбірек қоныстанған заттың күйі.

5. Лазерлердегі нығыздау қалай жүргізеді?

Лазердегі нығыздау – энергияның сәулеленуі болу үшін инверсиялық қоныстануды жасау болып табылады.

6. Белсенді ортаға байланысты лазерлердің түрлері қандай?

Қатты денелі, жартылай өткізгіштік, сұйықтық және газдық.

7. 3-суретте лазердің жұмыс істеуі, лазер маркасы көрсетілген.

--------------------------------------------------------

8. Лазерлердегі оптикалық резонаторлар не үшін жұмыс істейді?

Лазердегі оптикалық резонатор инверсиялық қоныстануды құрау үшін жұмыс істейді.

9.Лазер сәулесінің қасиеттері.Монохроматтылығы, когеренттілігі, үлкен сәулелені қуаттылығы, дәл бағытталуы,

11. Импульс ұзақтығы 10^-12с лазер сәулесінің кеңістіктегі ұзындығы қандай? Егер лазер қызыл сәуле шығарса, осы импульс кезінде қанша тербеліс жасайды?

12. Комната температурадағы термодинамикалық тепе-теңдік кезінде рубин кристалындағы жұмыс деңгейлерінің салыстырмалы қоныстануын анықтаңыз.

2.5. Кванттық теориядағы атом және сутегі молекуласы

1. Сутегі атомындағы электрон мен ядроның өзара әсерлесуінің потанциялдық энергиясы қаншаға тең?

U=-e²/4πrε₀ , e- электрон заряды, π-пи саны, r-электронның ядроға дейінгі қашықтығы, ε₀-диэлектрлік тұрақтылық

2. Сутегіге ұқсас атомдағы электрон үшін жазылған Шредингердің стационарлық теңдеуінің ХБ жүйесіндегі түрі ...=0. Әріптермен белгілегендерді сипатта.

∆- Лаплас операторы, ψ-толқындық функция, m – микробөлшектің массасы, h –Планк тұрақтысы, Е-бөлшектің толық энергиясы, Z-заряд саны, е-электрон заряды, π-пи саны, r-электроннын ядродан қашықтығы, ε₀- диэлектрлік тұрақтылық.

3. Сутегіге ұқсас атомдағы электронның энергиясы мына өрнекпен анықталады. ; сутегі атомындағы негізгі деңгейде тұрған электронның энергиясын осы өрнек арқылы көрсет.

ν=E_n-E_m / h h ν= E_n-E_m E_f=E_m-E_n

E_f=-ml²e⁴ / 32 π² ε₀²η²3² + ml²e⁴ / 32 π² ε₀²η²1² = me⁴ / 32 π² ε₀²η² (1-1/9)

Константалардың мәнін тендеуге қою. Жауабы Дж немесе эВ пен жазылады.

4. Атомның иондану энергиясы деп нені түсінеміз?Атомның ионизациялану энергиясы – электрондардың +1,+2 дәрежесімен қозбаған катиондардан эойылу энергиясы. Электроннын еркін атомнан жойылуға қажетті аз мөлшерлі энергиясын анықтайды.

5. Сутегі атомындағы электронның толқындық функциясының түрі . Кванттық сандар қаншаға тең?n=1, l=0, m=0

6. Кванттық сан n-нің физикалық мәні қандай?Бұл бас квант саны. Бөлшектің энергиясын анықтайды.

7. Кванттық сан l-нің физикалық мәні қандай?

Бұл орбиталдық кванттық сан. Бөлшектің импульс моментінің шамасын анықтайды.

8. Кванттық сан m-нің физикалық мәні қандай?

Магниттік кванттық сан. Z cыртқы магнит өрісі бағытына электронның импульс моментінің проекциясын анықтайды.

9. Электронның үш кванттық сандары n, l, m белгілі. Электрон импульсінің орбиталық момент векторының шамасы неге тең?

L_i= h , h-Планк тұрақтысы, l-орбиталды квант саны, l=0,1,2, n-1

10.Электронның үш кванттық сандары n, l, m белгілі. Орбита момент векторының сыртқы магнит өрісінің бағытына Z проекциясы неге тең?L_iz=hm, h-Планк тұрақтысы, m-магниттік квант саны. m=0,±1,2

11. Электрон импульсінің меншікті механикалық моментінің векторының модулі қандай қатынас арқылы анықталады?

12. Спиннің сыртқы магнит өрісінің бағытына проекциясы мына қатынас арқылы анықталады - ... L_sz=hm_s ,

13. Қандай бөлшектер теңдес деп аталады?Массалары, зарядтары, спиндері және басқа да сипаттамалары бірдей электрондар

14. Теңдес бөлшектердің айырмасыздық ұстанымының мәні неде?

Эксперименталдық тендес бөлшектерді айыру мүмкін емес.

15. Бас кванттық санмен анықталатын күйде тұрған электрондардың ең көп саны қандай?

n	Күйдегі электрондардың саны

s(l=0)

p(l=1)

d(l=2)

f(l=3)

-	-	-
	-	-
		-

16. Паули ұстанымын тұжырымдаңыз.Бір атомда бірдей 4 квант саны жинақталған бірден аса электрондар бола алмайды. Z(n,l,m) =0 немесе 1

17. Мағниттік кванттық сан үшін іріктеу ережесінің мәні неде?

m=0, ±1,2..(l-орбиталды квант саны)

18. күйде тұрған электрондардың ең көп саны неге тең?

l=1, n=2. Электрондардың максималды саны 8ге тең

19. Орбиталық кванттық сан үшін іріктеу ережесінің мәні неде?

l=0,1,2 .. n-1. (n-бас квант саны).

20. Егер электронның күйі 2 S және 2 P таңбалары арқылы белгіленсе олардың бас және орбиталық кванттық саны неге тең?

2s-n=2, l=0. 2p-n=2, l=1. l-орбиталды квант саны, n-бас квант саны.

21. Қандай кванттық сандар электрондық бұлттың өлшемдері мен пішінін сипаттайды?

Бас квант саны электрон бұлтының өлшемін, орбиталды формасын сипаттайды.

22. Электронның толқындық функциямен анықталатын күйінде тұр. Осы электронның импульсінің орбиталық моментінің векторлық модулін анықта?

l=0 L_i= h , h-Планк тұрақтысы, l-орбиталды квант саны, l=0,1,2, n-1

L_i= h = h =0

23. Электрон орбиталық кванттық саны l=2 анықталатын күйде тұр. Оның орбиталық моментінің векторының модулі неге тең?

l=2, L_i= h , h-Планк тұрақтысы, l-орбиталды квант саны, l=0,1,2, n-1

L_i= h = h=1.05*10³⁴*2.4=2.52*10^-34

24. Электронның күйі толқындық функциямен анықталады. Электрон импульсінің орбиталық моментінің векторлық шамасы неге тең?

, L_i= h , h-Планк тұрақтысы, l-орбиталды квант саны, l=0,1,2, n-1

l=1, , L_i= h = h =1,05 *10^-34

25. Электронның күйі толқындық функциямен анықталады. Электрон импульсінің орбиталық моментінің векторының сыртқы магнит өріснің бағытына проекциясы неге тең?

L_iz=hm, h-Планк тұрақтысы, m-магниттік квант саны. m=0,±1,2

m=0. L_i=h*0=0

26. Кванттық сан (n=4) үшін орбиталық кванттық сан l және магниттік кванттық сан m-нің мүмкін болатын мәндерін жазыңыз.

При n=4, l=0,1,2,3, m=0,±1,2,3,1

27. . L – электрондары үшін z осіндегі импульстің толық моментінің проекциясының ең үлкен мәні неге тең?

L=1, L=mh, m_max=l, L=l*h

28. M – электрондары үшін z осіндегі импульстің толық моментінің проекциясының ең үлкен мәні неге тең?

L=2, M=mh, m_max=1, m=2h

29. N – электрондары үшін z осіндегі импульстің толық моментінің проекциясының ең үлкен мәні неге тең?

L=3, N=mh, m_max=1, m=3h

30. Натрий (калий) атомының негізгі күйіндегі сыртқы (валенттілік) электрондар қандай кванттық сандарға ие?

Атомдағы электрондардың таралуы оның электрондық конфигурациясын анықтайды. Атомның электрондық конфигурациясын көрсету үшін қатарға ядроға ең жақынынан бастап, электрон қабаттарын толтыратын символдар жазады. Үстіңгі оң жақ индекспен қабаттағы осы күйдегі электрондардың санын жазады. Мысалы, натрий атомында 2311Na, мұндағы Z=11-кестедегі реттік номері, атомдағы электрондар саны, ядродағы протондар саны. А=23-массалық саны. Электрондық конфигурациясы: 1s2 2s2 2p6 3s1 яғни, n=1 және l=0 қабатында 2 s электрон, n=2 және l=0 қабатында 2 s электрон, n=2 және l=1 - 6 p электрон, n=3 және l=0 – жалғыз s электрон.

31. f – күйде тұрған L электрондардың импульсінің орбиталық моментінің P күйдегі электрондардан неше есе көп екенін анықтаңыз.

Р-күйі l=1, f-күйде l=3.

32. Электрон атомда f – күйде тұр. Атомдағы электронның орбиталық қозғалысының импульс моментінің L_iz сыртқы магнит өрісі бағытына проекциясының мүмкін болған мәнін анықтаңыз.f – күйде l=3 L_iz=hm. m=0, ±1…±3, L_z=0, ±h,±2h,±3h

33. Кейбір элементтің орбиталық орналасу саны 1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P¹. Бұл қандай элемент?Бұл алюминий 1327Al

34. Негізгі күйдегі неон атомының электрондарының орналасу симболын жазыңыз.Ne z=10, 1s2 2s2 2p6

35. Электрон атомда d күйде орналасқан. Атомдағы электронның орбиталық қозғалысының импульс моментінің L_iz сыртқы магнит өрісі бағытына проекциясының мүмкін болған мәнін анықтаңыз.

L_iz=hm, m_max=±l, L_z=±2l

36. d күйдегі атомдағы электрон үшін орбиталық кванттық санның мәні неге тең? z=11, 1S² 2S²2P² 3S² , сыртқы электрон=1, n=3, l=0, m=0,s=±1/2. D-күйдегі электрон үшін орбиталды квант саны 2-ге тең. l=2.

37. 3P күйдегі электронның бас және орбиталық кванттық сандары неге тең?n=3, l=1

Микробөлшектердің толқындық қасиеттері. Де Бройль толқыны және оның қасиеттері. Тұрғылықты күйдегі Шредингер теңдеуі

1.Жарық табиғатының корпускульді толқындық теориясы .

Жарық бір жағдайда толқындық қасиет көрсетеді. Мысалы: интерференция, дифракция, дисперсия, поляризация. Ал басқа жағдайларда корпусклярлық. Мысалы: фотоэффект, жылулық сәулелену, Комптон эффектісі

2. Де Бройль формуласы, ол нені дәлелдейді?

Ол корпусклалық-тоқындық дуализм универсалды сипатта болады және заттың бөлшектері толқындық қасиет көрсетуі мүмкін деп болжады.

3. Фотондар үшін Е=Һn, Р = Һ/l формулалары орындалады. Осы формула электрон үшін орындала ма? Мұндағы Е, Һ,Р, l,n қалай аталады?

Де-Броиль бойынша толқын ұзындығы бөлшектің импульсімен және Планк тұрақтысымен байланысты. Және де ол мынадай түрде болады:

E – энергия фотона, h – постоянная Планка, u - частота света, l - длина волны, р – импульс фотона.

4. Де Бройль формуласы бойынша микробөлшектің жылдамдығы артқан сайын оның толқын ұзындығы қалай өзгереді?

Азаяды

5. Гейзенбергтің анықталмаушылық принципінін мәні неде?

Микроәлемде толқындық қасиеттердің болмауынан бір мезгілдегі координаталар мен жылдамдықтың немесе импульстің мәндері болмайды: егер жылдамдық немесе импульс белгілі болса, онда бөлшектің орналасқан жері маңызды емес. Толқын ұзындығы түсінігінің мәні болмайды

Неопределённости измерения импульса p_x
на неопределённость измерения координаты x
не может быть меньше постоянной Планка

6. DЕ*Dz³Һ қатынасындағы DЕ және Dz қандай мағынасы бар.Бұл жерде t микробөлшек энергияға ие болатын уақыт аралығын көрсетеді.

7. Неге микробөлшектердің күйін толқындық функцияның көмегімен анықтау ықтималдық сипатта.

Кванттық механикада бөлшектердің координаталары мен жылдамдықтары берілмейді, толқындық функция микрообъекттің координаты мен жылдамдығы жөнінде ақпаратқа ие болады.

8. Микробөлшектің dV көлемінің ішінде болуының ықтималдығы неге тең?

Сонымен, Микробөлшектің dV көлемінің ішінде болуының ықтималдығы мынамен беріледі:

dw =

² dV

9.Толқындық функцияны нормалау шартын жаз?

² ықтималдық тығыздығы ұғымына ие болғандықтан, онда мына шарт орындалуы керек:

10.Микробөлшектің стационар күйі үшін Шредингер теңдеуін жаз және оны түсіндір?

= (x) –волновая функция,х –координата частицы, m – масса частицы, h – постоянная Планка, Е – полная энергия частицы, U – потенциальная энергия частицы.

11.Берілген бөлшек үшін Де Бройль толқын ұзындығы 2,2 нМ. Егер бұл бөлшек 10⁵ м/с жылдамдықпен қозғалса, оның массасы қандай?

12. Берілген бөлшек үшін Де Бройль толқын ұзындығы 2,2 нМ. Бұл бөлшектің массасы 3*10^{-24 кг болса, оның жылдамдығы қандай?}

13.Протонның жылдамдығы нейтронға қарағанда 2 есе аз. Олардың Де Бройль толқын ұзындықтарының қатынасы қанша?

14.Кинетикалық энергиясы 19,2*10^-19 дан электронның Де Бройль толқын ұзындығы қандай? m_e=9,11*10^{-31 кг, Һ=6,63*10-34} Дж*с

См

15.Массасы 1 кг щардың жылдамдығы 10 м/с. Де Бройль толқын ұзындығын табыңдар.

16.g сәулесінің тыныштықтағы массасы нешеге тең0-ге тең

17.Фотонның тыныштықтағы және қозғалыстағы массасы нешеге тең? , h – постоянная Планка, , u - частота света, l - длина волны.

18.Квант дегеніміз неКвант дегеніміз физикадағы қандай да бір шаманың бөлінбейтін ең ұсақ бөлшегі

19.Туннельдік эффект дегеніміз неТуннельдік эффект - нәтижесінде микрообъект потенциалдық барьердан өте алатын кванттық құбылыс.

20.Бір өлшемді тік бұрышты потенциалдық шұңқырдағы микробөлшектің энергиясын анықтыйтын формула: осындағы әріп таңбалар нені білдіреді?n – главное квантовое число, h – постоянная Планка, m – масса частицы, l – высота ямы

Атом ядросы физикасының элементтері

1. - атом ядросы қандай бөлшектерден тұрады?

A,Z – нені білдіреді. Ядродағы нейтрон саны қалай табылады?

Z – зарядовое число, равно количеству протонов в ядре, количеству электронов в нейтральном атоме;

А – массовое число, равно количеству нуклонов в ядре;

N=А-Z – количество нейтронов в ядре.

2.Ядросы таңбасымен белгіленген атомның құрамында қанша электрон бар? Число электронов равно зарядовому числу Z.

3.Сутегі изотоптары - прорий, - дейтерий, - тритий ядролары қандай бөлшектерден тұрады?

- (1 протон, 0 нейтронов) (1 протон, 1 нейтрон) (1 протон, 2 нейтрона).

4.Ядроның байланыс энергиясы дегеніміз не?Ядроның жеке нуклондарға бөлінуіне қажет энерги

5. Ядроның «кемтік» массасы қандай формуламен анықталады?

Дефект массы ядра – разность суммарной массы всех нуклонов и массы ядра. Определяется по формуле: ,

где Z-атомный номер, - масса протона, A - массовое число, - масса нейтрона - масса ядра.

6.Ядродағы нуклондардың байланыс энергиясы қандай формуламен анықталады?Е_св=∆mc², где ∆m – дефект массы ядра, с – скорость света в вакууме.

7. Меншікті байланыс энергиясы дегеніміз не?Энергия связи, приходящаяся на один нуклон.

8. Ядролық күштердің сипаттамалары қандай?

1) они являются только силами притяжения

2) они являются короткодействующими ~ 10^{-15 м}

3) обладают зарядовой независимостью

4) они имеют свойство насыщения: каждый нуклон может взаимодействовать только с ограниченным числом ближайших к нему нуклонов

5) они не являются центральными

6) они зависят от взаимной ориентации спинов

9. Радиоактивтілік дегеніміз не?Элементарлық бөлшектерді шығарумен жүретін бір атом ядроларының басқаға өзіндік еркін айналуы.

10. Радиоактивтік сәуле шығарудың a,b,g түрлері. Олардың қайсысы электр және магнит өрістерінде бағытын өзгертеді? - излучение, - излучение

11. Радиоактивтік ыдырау заңын жаз.

:N-число ядер оставшихся к времени t, -число ядер в t=0, первоначальное количество ядер., -постоянная радиоактивного распада, t-время распада.

12. a ыдырау үшін ығысу заңын жаз.

A-массовое число, Z-атомный номер (или заряд), X–материнское ядро, Y- дочернее ядро, - атом гелия

13. b ыдырау үшін ығысу заңын жаз.

A-массовое число, Z-атомный номер (или заряд), X – материнское ядро, Y- дочернее ядро, e-электрон, - антинейтрино

14. Аннигиляция заңы берілген + . Осындағы таңбалар нені білдіреді -электрон, -позитрон, және 2 γ- квант

15. Ыдыраудың тізбекті реакциясының жүруінің негізгі шарты.чтобы к>=1, к – коэффициент размножения нейтронов.

16. Табиғаттағы іргелі 4 өзара әсерлесу түрлері бар. Олар қандай?Сильные, слабые, гравитационные, электромагнитные

17. Радиоактивтік ядроның жартылай ыдырау периоды 8 тәулік. Бұл нені білідіреді?За 8 суток распадается половина первоначального количества ядер.

18. Мына ялролық реакцияны толық жаз + ? Не

19. Жартылай ыдырау периоды деп нені түсінеміз? Бірінші ретті ядролардың саны ыдырайтын уақыт аралығы

20. Термоядролық реакцияны аяғына дейін жаз ?нейтрон

21. Мына ялролық реакцияда не бөлінеді ?протон

22. Радоннан бөлінген a ыдырау реакциясын жаз.

23. g сәулесінің заряды нешеге теңЗаряды 10^-4 тен 0,1нм-ге дейін

24. a-сәулесі дегеніміз не? Оның заряды бар ма? Бар болса нешеге тең?поток ядер гелия Не

Кванттық механикадағы сутегі атомы.

1. Сутегі атомындағы электронның ядромен байланысының потенциалдық энергиясын жаз.

U=-e²/4pr ₀, е – заряд электрона, p - число Пи, r - расстояние электрона от ядра, ₀ - диэлектрическая постоянная

2. Сутегі тәріздес атомдардың электрондары үшін Шредингер теңдеуі ΔΨ+2m/h²*(E+2e²/4πε₀r)*ψ=0 мұндағы әріптер нені білдіреді.

-оператор Лапласа, - волновая функция, m - масса микрочастицы, - постоянная Планка, E – полная энергия частицы, z – зарядовое число, е – заряд электрона, p - число Пи, r - расстояние электрона от ядра, ₀ - диэлектрическая постоянная

3. Сутегі ұқсас атомдардың электрондарының энергиясы

Осы өрнекті сутегі атомынан элетронның ең төменгі негізгі деңгейі үшін жазыңыз.

Для основного состояния n=1. Подставив в уравнение значения констант, получим

= -2,17*10¹⁸Дж=-13,8эВ

4. Атомды иондау энергиясы дегенді қалай түсінесіз

Атомның ионизациялану энергиясы – электрондардың +1,+2 дәрежесімен қозбаған катиондардан эойылу энергиясы. Электроннын еркін атомнан жойылуға қажетті аз мөлшерлі энергиясын анықтайды.

5. Бас кванттық сан n нені анықтайды.ядроның электромагниттік өрісінде айналатын электрондардың энергеиткалық деңгейін анықтайды.

6. Орбитаның кванттық сан l нені білдіреді.электрон бұлттарның пішінні анықтайды.бас квант санына тауелді емес.

7. Магниттің кванттық сан m_i нені анықтайдыэлектрон бұлттарының кеңістікте орналасу бағытын анықтайды

8. Спин нені анықтайды?Спин-элементар бөлшектің қозғалыс санының өзіндік моменті. Спиннің кеңістіктік квантталуы s квант санын анықтайды:

9. Паули принціпін(ұстанымын)тұжырымында

Бір атомда бірдей 4 квант саны жинақталған бірден аса электрондар бола алмайды. Z(n,l,m) =0 немесе 1

10. Атомдық спектрге қандай спектр жатады.Атомдық спектрлер – сызықтық, белгілі бір толқын ұзындығымен және қарапайым атомдар үшін спектрлік серияларға топталуымен сипатталатын жеке спектрлік сызықтардан тұрады және Бальмер формуласымен анықталады:

11. Молекулалық спектрге қандай спектр жатады.Молекулалық спектрлер, шығару және жұтудың оптикалық спектрлері, сонымен қатар, еркін немесе нашар байланысқан молекулаларға жататын комбинациялық сәуле шашырауының оптикалық спектрлері

12. Электрон энергиялық деңгейінен (-57В) энергиялық (-97В)денгейіне ауысқанда фотонның шығаратын толқын ұзындығы қандай? h=6.63*10^-34Дж*с;c=3*10⁸м/с

13. Сутегіге ұқсас атомының электронның энергиясы мына формуламен анықталады:

Егер электрон 3-деңгейден 1-деңгейге ауысса сыртқа шығарған квант энергиясы қалай жазылады

эв

14. Сутегі атомының негізгі күйдегі энергиясы Е₁=-13,6 эВ. Ол толқын ұзындығы λ = 121,5 нм жарық квантын жұтты. Беймаза күйге түскен атом энергиясы қандай

=2,18*10^-18-1,6*10^-18=3,78*10^-18Дж=23,6эВ

15. Сутегіге ұқсас атомдардың электрондарын энергиясы осы өрнекті пайдаланып гелийдің Не атомының электроны екінші деңгейден бірінші деңгейге ауысқандағы шығарған фотон энергиясының өрнегін жаз.

16. Электронның күшінің орбиталық кванттық саны l=2. Оның орбиталық моментінің векторының модулін анықта

l=2, (орбитальное квантовое число).

– постоянная Планка, l – орбитальное квантовое число, l=0,1,2,…,n-1. (n – главное квантовое число).

17. Сутегі атомы толқын ұзындығы λ =660нм тең квант шығарды. Атом энергиясының өзгерісін ΔЕ анықта.

18. Рентген түтігінің электродтарына берілетін потенциалдар айырмасы U=60кВ. Рентген түтігінен алынатын толқын ұзындығы λ =20,6нм. Осы берілгендерді пайдаланып Планк тұрақтысын анықта

19. Толқын ұзындығы λ =4нм рентген сәулесін алу үшін рентген түтігіне қандай кернеу беру керек

20. Зат арқылы өткен рентген сәулесінің қаттандығынан өзгеру зандылығы І=І₀е^-μх; рентген сәулесін жұтудың сызықтық коэффиценті μ=1,4*10³ болса, қарқындылығы 2 есе кемуінің қалыңдығын х табындар.

=1/2=>µx=ln2=>x=ln2/µ

21. Алюминдағы рентген сәулесінің қарқындылығының екі есе кемуінің қалыңдығы 0,5 мм болса, оның сызықтық коэффициентін анықтандар

=2/1=>µx=ln2=>µ=ln2/x

22. Суретте атомның энергиялық деңгейлері көрсетілген. Ең үлкен жиілікті фотон шығаратын электронның ауысуын көрсет

3-ши ауысу

23. Суретте атомның энергиялық деңгейлері көрсетілген . Қандай цифр ең үлкен фотонды жұтуыды көрсетеді?

4-ши ауысу

Кванттық оптика

1. Энергиялық жарқырау дегеніміз не?Энергиялық жарқырау – сәулелену көзінің аумағынан шығарылатын сәулелену ағынының оның ауданына қатынасы. [Вт/м2] где — коэффициент отражения поверхности.

2. Энергиялық шарқыраудың спектрлік тығыздығы дегеніміз не?

Э.ж.с.т. болғанда –жарықтын күш денгейінін үстіндегі аудан бірлігінін жиілік интервалына байланысты

3. Жұту коэффициенті дегеніміз не?

Жарық толқыны энергиясының сол толқынның затқа енуіне байланысты кемуін жарықтың жұтылуы деп атаймыз. Егер біртекті заттың бетіне түскен монохромат жарық шоғының интенсивтігі I₀ болса, оның сол заттан өткеннен кейінгі интенсивтігі I_l мына формула арқылы анықталады:

I_l=I₀*e^-x*l, мұндағы тұрақты шама х-жұтылу коэффициенті. Әр түрлі заттың жұтылу коэффициенттері түрліше болады. Сол сияқты барлық заттардың жұтылу коэффициенттері жарық толқындары ұзындығына тәуелді болады.

4.Шағылу коэффициенті дегеніміз не? -Шағылу коэффициенті дегеніміз не?

Шағылған ж\е түске толқынның ампле‑ң 10дық квадраттық қатынасы бөлшектін потенц шағылуы серпілу ықтималдығын анықтайтың оны шағылу коэфф д.а.

5. Жылу шығарудың Кирхгоф заңы кирхгоф заңы деп аталады.

Дененің сәуле шығарғыштық қабілетін сәуле жұту қабілетін дененің табиғатына байл. болмай, барлық денелерге бірдей сәуленің ұз-ғы мен t-на тәуел.универ,ф‑я болады.

6. Кирхгофтың универсал (әмбебап) функциясының физикалық мәні

Кирхговтың универсалды функциясы абсолют қара дененің сәуле шығару мүмкіндігі болып табылады.

7. Абсолют қара дене дегеніміз не ?

Егер дене бетіне келіп түскен сәулелік энергияны талғамай толық жұтатын болса, ондай дене абсолют қара дене деп аталады.

8. Стефан- Больцман заңы

Автрия физигі И.Стефан 1879 жылы эксперименттердің нәтижелерін зерттей келе және Л.Больцман 1884 жылы термодинамикалық әдісті қолданып теория жүзінде бір-біріне тәуелсіз абсолют қара дененің сәуле шығарғыштық қабілетінің температураға тәуелділігін анықтады. Ол Стефан-Больцман заңы деп аталды: R=σT⁴

9. Виннің ығысу заңы .1877 жылы неміс физигі В.Вин термодинамика және электродинамика заңдарына сүйене отырып ε_λ,т функциясының максимум мәніне сәйкес келетін λ_max толқын ұзындығының Т температураға тәуелділік заңдылығын ашты. Сонда абсолют қара дененің спектрлік сәуле шығарғыштық қабілетінің максимал мәніне сәйкес келетін толқын ұзындығы _max оның Т абсолют температурасына кері пропорционал болады, яғни: λ_max=С/Т, мұндағы С=2,9*10^-3м*К тәжірибесімен табылған Вин тұрақтысы.

Сондықтан сәулелік энергияның максимум шамасы толқын ұзындығына сәйкес ығысып отыратындықтан өрнекті Виннің ығысу заңы деп атайды.

10. Температураның әртүрлі екі мәндері үшін абсолют қара дененің энергиялық жарқырауының спектрлік тығыздығының U (λ,T) толқын ұзындығына тәуелділігінің графигін сыз, қайсысы үлкен температураға сәйкес келеді

11. Рэлей- Джинс заңы

Рэлей мен Джинс классикалық физика заңдарын жылулық сәулеленуге қолданды және Кирхгов функциясы ушин аналитикалық шаманы алды: f(λ,T) ~ kT/λ⁴, f(λ,T) ~ kTν³ .

12. Сыртқы фотоэффект дегеніміз не?Электромаг сәулелену әсерінен электрондардынзаттан шығуын с ф д.а.

Ішкі фотоэффект дегеніміз не?

Кристалдарға н\е жартылай өткізгіштерге,жарық сәулелері түскенде жарық жұтылады да олрдын құрамындағы кейбір электрондар сыртқа ұшып шықпағанымен толық зоналардан өткізгіштін зоналарға ауысып қозғаладысоның нәтижесінде өткізгіштін электрлік кедергісі кемиді де, электр өтк. артады.

14. Фотоэффект үшін Эйнштейн теңдңеуіhν=A+mν²/2

15. Фотоэффектінің вольтамперлік сипаттамасын сыз. Суреттен қанығу тоғын және бөгеуші патенциал айырымын (кернеуді ) көрсет

16. Фотоэффектің қызыл шегі дегеніміз не?

Егер жарық жиілігі кейбір металдарға қатысты қызыл шекара деп аталатын ν_min –нан аз болса, фотоэффект туындамайды.

17. Фотоэлектронның кинетикалық энергиясы мен бөгеуші кернеу арасындағы байланысты тап.eU_з=(m_eν²)/2

18. Сыртқы фототэффектерде қанығу тогы неге тәуелді ?

Катодқа түсетін жарықтың өзгермейтін спектрлік құрылымы кезінде қанығу фототогының күші жарық ағынына тура пропорционал.

19. Фотоэлектронның кинетикалық энергиясының түскен жарық жиілігіне тәуелдігінің графигін сыз

20. Фотон массасының формуласын жазm=hv/c²

21. Фотон энергиясының формуласын жазW=hv

22. Фотон импульсінің формуласын жаз P=hv/c

23. Комптон эффектісінің мәні неде?

Универсалды Кирхгов функциясы абсолютті қара дененің сәулелену мүмкіндігі болып табылады, яғни f(λ,T)=u_λ,T , мұндағы u_λ,T – Абсолютті қара дененің сәулелену мүмкіндігі. Сондықтан кез-келген дененің сәулелену мүмкіндігінің оның жұтылу спектрлік коэффициентіне қатынасы дәл сол температурадағы дәл сол толқын ұзындығына тең абсолют қара дененің сәулелену мүмкіндігіне тең.

r_λ,T/ α_λ,T= u_λ,T – Кирхгоф заңының дифференциалдық күйі.

Сұр денелердің жарықтануының олардың жұтылу коэффициентіне қатынасы температураның универсалды функциясы болып табылады.

R/ α_λ,T= f(T)

24. Комптондық шашыраудың қандай бұрышына түскен сәуленің ең үлкен толқын ұзындығының өзгерісі сәйкес келеді?Sin90

25. Комптондық шашыраудың қандай бұрышына түскен сәуленің ең кіші толқын ұзындығының өзгерісі сәйкес келеді?

∆λ=h/m₀c*(1-cosθ)=2h/m₀c*sin²θ/2. Sin0⁰

26. Еркін электрондардың комптондық шашырауы кезіндегі сәуле шығарудың толқын ұзындығының ең үлкен өзгерісін көрсететін өрнекті жаз∆λ=h/m₀c*(1-cosθ)=2h/m₀c

27. Жарық қысымының формуласын жаp=(Ee/c)*(1+ρ), или p=w(1+ρ),

где Ee — облученность поверхности; с — скорость электромагнитного излучения в вакууме; w — объемная плотность энергии излучения; ρ — коэффициент отражения.

28. Сәулелену дегеніміз не?Кеңістіктегі энергия толқындарының таралуы.

29. Толқын ұзындығына сәйкес келсе 16 см ² абсолют қара дене 1 минутта қанша энергия шығарады?

λ_max=b/T. T=λ_max/b. T=0.58*10^-6/2.898^-3=0.2*10^-3K. R_e=Ф_е/S. Ф_е=W/t. R_e=W/(St). R_e=σT⁴. σT⁴= W/(St). W= σT⁴*(St)=5.67*10⁸*0.2⁴*10^-12*16*10⁴*60=8.64*10^-24дж

30. Қандай температурада энергиялық жарықтанудың спектрлік тығыздығының максимумы 0,642 мкМ толқын ұзындығына сәйкес келеді?Λ_max=C/T. T= Λ_max/C=0.642*10^-6/2.898*10^-3=0.22*10^-3K

31. Егер энергиялық жарықтанудың спектрлік тығыздығының сәйкес толқын ұзындықтары λ₁=720 нм ден λ₂ = 400 нм ге өзгерсе , қара дененің сәуле шығаруының қуаты қанша есе өзгереді?

Λ_max=C/T. T= Λ_max/C. P=R_e*S= σT⁴*S. P₂/P₁=( σT₂⁴*S)/ ( σT₁⁴*S)=T₂⁴/ T₁⁴=λ₁⁴/λ₂⁴=269/25.6=10.5

32. Қара денені Т₁= 600 к нан Т ₂ = 2400 к дейін қыздырды. Энергиялық жарқыраудың спектрлік тығыздығының максимумына сәкес келетін толқын ұзындығы қаншаға өзгереді?

33. Жылулық сәуле шығаратын екі абсолют қара денелердің біреуінің температурасы 2500 К . Егер екінші қара дененің сәуле шығарғыштық қабілетінің максимумына сәйкес келетін толқын ұзындығы бірінші денемен салыстырғанда, 0,5 мкм көп болса, онда екінші дененің температурасы қандай?

34. Энергиясы 3 эВ фотонның толқын ұзындығы қандай?

35. Толқын ұзындығы 720 нм қызыл сәуленің фотонының импульсі қнша?

36. Энергиясы 50*10^-19 Дж фотонның сәулесінің жиілігі қанша?

37. Жарық толқынының жиілігі 2 есе ұлғайса фотон импульсі қалай өзгереді ?

38. Толқын ұзындығы 500 нм көрінетін фотон массасы қандай ?

39. Толқын ұзындыығы 0,7*10^-6 нм қызыл сәуленің фотонының массасын анықта

40. Тыныштық күйден үдемелі 3,3 В патенциялдар айырымының көмегімен қозғалған электронның кинетикалық энергиясына тең болатын фотон энергиясының толқын ұзындығын анықта

41. Фотонның масасасы 3,31 *10^{-36 кг} жарық толқынның тербеліс жиілігін анықта

42. Еркін электрон мен протондарда фотондар шашыраған кездегі олардың толқын ұзындықтарының максимум комптондық өзгерілулерінің қатынасын табындар

θ=180⁰. ∆λ_m=2 λ_k

43. Толқын ұзындығы 15 пм фотон электронда шашырады. Комптондық шашыраған фотонның толқын ұзындығы 16 пм шашырау бұрышын анықта

44. Фотонның еркін электрондар шашырауының комптондық Δλ ығысуы 1,2 пм шашырау бұрышын тап

45. Егер рентген сәленің комптондық шашырау бұрышы 60 градус шашыраған сәуленің толқын ұзындығы 57 нм болса, онда рентген сәуленің толқын ұзындығын анықта

46. Металл табақшаға түскен жарық жиілігі 2*10¹⁵ Гц . Егер шығу жұмысы 13,2 *10^-19 Дж болса , табақшадан шыққан фотоэлектронның кинетикалық энергиясын анықта

47. Калий элементінде фотоэффект құбылысы байқалатын толқын ұзындығы λ₁=6,2*10^{-5 см . Электронның шығу жұмысын анықта}

А=hc/λ=6.62*10^-34*3*10⁸/6.2*10^-7=3.2*10^-19дж

48. Электронның платинаддан шығу жұмысы 9,1*10^-19 Дж. Жарықтың электронды платинадан бөліп шығаратын толқын ұзындығы 0,5 мкм болса , фотоэлектронның кинетикалық энергиясы қандай?

49. Толқын ұзындығы λ=3*10^-7 м жарық зат бетіне түседі . Оның фотоэффектісінің қызыл шегі υ= 4,3 * 10¹⁴ Гц . Фотоэлектронның кинетикалық энергиясын анықта.

50. Толқын ұзындығы 490 нм монохраматты жарық шоғы бетке перпендикуляр түсіп, оған 4,9 мкПа жарық қысымын түсіреді. Бұл беттің бірлік ауданына 1 секундта қанша фотон түседі. Фотонның шағылу коэффиценті 0,25.

51. Толқын ұзындығы 500 нм монохраматты жарық бетке перпендикуляр түсіп , 0,12 мкПа қысым түсіреді. 1 м ² ауданға 1 секундта түсетін фотон санын анықта

52. Ауданы 5 см² идеал шағылдыратын бетке 3 минутта перпендикуляр түсетін монохраматты жарықтың энергиясы 9 Дж жарықтың сәулеленуді (олученность) анықта

Дифракция

1. Гюйгенс-Френель принципінің тұжырымын жазыңыз.

Толқын