Практический курс физики. Квантовая физика. Элементы физики твёрдого тела и ядерной физики (1013875), страница 33

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 33)

1) λ≤ λmin = 1,66 мкм, 2)α=−πch= −0,05K −1.2kT λ max4.121. 1) λ1 = 19,096 мкм, 2) λ1 = 0,2482 мкм.4.122. 1) λmax = 6200 нм, 2) α = -8,33·10-3 K-1.4.123. 1) ν = 1,57·1015 Гц, 2) λ = 191нм, 3) α = –0,942 K-1.4.124. νКР = 2,6·1014 с-1.4.125. α = -0,071 K-1.R0 =4.126.R= 360Ом.1 − qe Δn(μ n + μp )lRΔnn ≈ Δnp ≈R0 − Rqe (μ n − μ p ) ⋅ R 0R ⋅ l4.127.4.128. 1) λКР = 2,03·10-6 м, 2) ΔEЗ = 0,6096 эВ.4.129. E1 = - 1,03 эВ, E2 = -2,472 эВ, E3 = - 4,12 эВ. Приняли энергию Eравной нулю при n → ∞, что соответствует внешнему фотоэффекту.4.130. τ =t= 9,865мс.ρ0ρ1 ρ 2ln⋅ρ0 − ρ 2 ρ1Тепловые свойства твердых тел.

Фононы.4.131. 1) Для железа суд = 445 Дж/(кг·K);2) Для никеля суд = 425 Дж/(кг·K).4.132. cуд.золота =17,53 Дж/(кг·К).1964.133. cуд2/ cуд1 = 62,6.4.134. cуд = 1,08 Дж/(кг·К).c удAlс удAg= 33MAg ⎛ ρAg ⎞MAl⎜⎜⎝ρAl2⎟⎟⎠= 5,66.4.135.4.136. M = 0,107 кг/моль, материал – серебро.4.137. ΔT = 66,43 K.4.138. Да. Так как при этих температурах с ~ T3.

θ = 409,46 K.4.139. ΔU = 1,33 Дж; U0 = 1963 Дж.4.140. 1) ωmax = 318 π2n= 6,13 ⋅ 1013 рад / с. 2) θ = 466,41 K.−3−3v|| + v ⊥1/ 34.141. 1) θ = 1415 K; 2) pmax⎛ 12kθ2 ⎞== 2kθ⎜ 3 + 3 ⎟⎜vvv ⊥ ⎟⎠⎝ ||= 5,85 ⋅ 10 −21(кг ⋅ м) ⋅ с.4.142. 1) Emax = 2,86⋅10-21 Дж; 2) θ = 207 К; 3) λ = 6,95⋅10–5 м.4.143. 1) vmax = 3422 м/с; 2) ωmax = 5,99⋅1013 c-1; 3) pmax = 3,68⋅10–24 (кг⋅ м)/с.kθMM4.144.

1) v == 2622 м / с. 2) λmin = 2d = 23= 0,46нм.32h 6 π ρNAρNAk θd4.145. 1) v == 6,73 ⋅ 10 3 м / с.32h 6π2) pmax = 0,82·10-24(кг⋅м/с);4.146. 1) Emax = 2,28⋅10-21Дж.4.147. U0 = 18,35 Дж.h ⋅ v зв9U0 = R ⋅= 369882kd4.148.3) λфотона = 8,04·10-10 м2) pmax2h 3 6π 2== 2,04 ⋅ 10 − 24 (кг ⋅ м) / с.dДж4.149. 1) Emax=6,45·10-21 Дж; 2) pmax= 3,57·10-24 (кг⋅м)/с. 3) λфотона= 3,08·10–5 м.()⎤m 2 ⎡ kT12 3π 2 4π R⎢+ 3 T2 − T14 ⎥ = 32,55 Дж, где T1=T0=2K,T2=20K.4.150. ΔU =M5θ⎢⎣ 4E F⎥⎦m4.151. ΔU = c v (T ) ⋅ ΔT = 411,6Дж, где cv(T) = 242,84 Дж/моль·К.M⎤ΔU 8π2 ⎡ k 2 3π24.152.=T0 + 3 (304 − T04 )⎥ = 0,0124, где T0 = 3 K.⎢U09θ ⎣ 4EF5θ⎦4.153.

νmax = 4,1⋅1013 Гц.4.154. 1) ω max = 1,05 ⋅1014 рад/с; 2) v = 3,6·103 м/с.4.155. θ = 164 K.4.156. ΔU =mc v ( T1) ⋅ ΔT = 99,37 Дж.M1974.157. ΔU =mc v ( T1) ⋅ ΔT = 586,57Дж.M3mπ4R(T24 − T14 )4.158. θ == 331,27K.5MQ34.159.Q15kT22θ3== 1,26 ⋅ 10 − 2.244Q2 12EF π ( T4 − T3 )4.160.ΔU1ΔU1 π 4 ( T24 − T14 ).= 3,22 ⋅ 10 −3 ,=ΔU2ΔU2 5(T4 − T3 )θ3ΔQ1ΔQ1 π 4 (T24 − T14 )= 9,99 ⋅ 10 − 2;.=ΔQ2ΔQ 25ΔT ⋅ θ3ΔU 24π 4 (T24 − T14 ) ΔU4.162.= 5,2 ⋅ 10 −3.=;4U0U045θ4.163.

θD = 443 K.4.161.4.164. 1) Emax = 2,28⋅10-21 Дж; 2) d = 3M= 2,57 ⋅ 10 −10 м; 3) < n > = 1,37.ρNA4.165. < l > = 4 нм.ni4.166.= 2,28.nmax4.167.n1n2= 1,16 ⋅ 10 − 4.xM–7; < l > = 1,39⋅10 м.ρRvxM4.169. c v =; сv = 44,15 Дж/(моль⋅К).ρl v4.168. l =4.170. a) T >> θ - высокие температуры, U = 3NAkT; б) T << θ - низкиетемпературы, U =4π5k 4 V 4⋅T .5h 3 v 35. Элементыфизики атомного ядраСостав ядра.

Энергия связи.5.24. m = 7,014 а.е.м. = 6533,88 МэВ.5.25. m e / m a = 2·10–2%.5.26. 1H3; 3Li7; 7N15.5.27. 5,2 Фм; 7,8 Фм; 10,4 Фм; 13 Фм; 15,6 Фм.5.28. VЯ /Va = 2,49 · 10–14.5.29. <ρЯ> ≅ 0,18 · 1018 кг/м3.5.30. F1 = 0,59 · 10-33 H, F2 = 0,18· 103 H, F2 / F1 = 0,312·1036.5.31. Δm = 4 · 10-30 кг;EСВ = 2,24 МэВ.198МэВ/нуклон.МэВ/нуклон, ΔEУДболее устойчиво.а е.м.а е.м.МэВ.МэВ.МэВ.МэВ/нуклон.МэВМэВМэВ нуклон.5.32. ΔEУД.СВ = 7,425.33. σ1 /σ2 = 3,36.5.34. ΔEУД.1 = 2,83931H5.35.

Ma = 3,0141 .5.36. Ma = 5,0113 .5.37. Emin= 39,275.38. Emin= 10,555.39. Emin= 15,455.40. ΔEуд.св. = 5,376.5.41. Emin= 7,3.5.42. E = 12,45.43 Eуд.= 8,2/.2 =2,584МэВ/нуклон;Радиоактивность. Радиоактивный распад.5.44. δ = 0,71.5.45. 2,88.5.46. А(0) = 1,1 · 1013 ..5.47. Δt ≅ 9,96–45.48. ΔN/N = 10 .5.49. 106.5.50. T1/2 = 6.5.51.

Nα = 8, Nβ = 6.25.52. Δt =ln( λ1 / λ 2 ).λ1 − λ 2.5.53. t = 4104,9сутчасатомовчасБкгода5.54. N3 ( t ) = N10λ1λ 2 ⎛⎜ 1 − e − λ1t 1 − e − λ 2 ⎞⎟−.λ 2 − λ1 ⎜⎝ λ1λ 2 ⎟⎠дней5.55. T1/2 = 5,3.5.56. 82Pb206.5.57. vα = 3·105 / ..5.58. Q = 1,8625.59. Eγ = 0,0155.5.60. En = 930,9; Ee+ = -7,6..5.61. τ = 86,55.62.

η = 1/9.5.63. I = 0,69 / 2.5.64. А(0) = 3·1014 /, А ( t) = 0,4·10135.65. Eсв. = 2,24.75.66. 3Li .мсМДжМэВМэВминВт мБк минМэВМэВΔБк/мин.1995.67. Самостоятельно.5.68. 84Po216; vPo = 2,96·105 м/с.5.69. ΔN/N = 0,35.5.70. T1/2 = 1579,36 лет.5.71. x1/2 = 14,75 см.5.72. Q = 3,296·1012 Дж.5.73. x1/2 = 1,33 см.Ядерные реакции5.74.

Поглощается. Q = - 933,49 МэВ.5.75. Самостоятельно.-35.76. E/E0 = 10 .5.77. Выделяется. Q = 17,35 МэВ.5.78. Eγ = 0,75 МэВ, λ = 1,65 пм.T(1 − m α / m C ) + (mBe + m α − mC − mn )c 25.79. Тn =.1 + mn / m C5.80. E = 3,55 МэВ.5.81. E = Q m NA = 1,35 ⋅ 10 23 МэВ.μ5.82. mLi = 6,0134 а.е.м.65.83. Tα =Td + Q= 11,292МэВ.cos ϕ =m dTd= 0,045; ϕ = 87,4°.4m α Tα5.84. С поглощением. Q = - 1,28 МэВ.5.85. Eγ = 9,45 МэВ.5.86. mH2 O = 5,53 ⋅ 10 5 кг.5.87.

Q = 2,3 · 104 кВт⋅час.5.88. Q = 6,82 МэВ.5.89. m = 6,01514 а.е.м.5.90. Tα = 5,26 МэВ; Tn = 0,44 МэВ.5.91. TЯ = 6,7..5.92. Q = -115.93. E = 11,9.5.94. mC = 10,0135 . . .МэВМэВМэВ⎛5.95. Q = ⎜⎜1 +⎝аемmp ⎞m pm α⎛m ⎞⎟Tp − ⎜1 − α ⎟Tα − 2Tp Tα ⋅ cos θ; Q = -1,2⎜⎟⎟m0 ⎠m0 ⎠m02⎝МэВ.МэВ; ϕ = 170,5°.E СВ (m + m )≥= 3,3МэВ.m5.96. Tp = -2,155.97. Tα = 9,15.98. TppH2H2МэВ.200⎛5.99. m x = (mp0 + mα )⎜ 1 +⎜⎝⎞T⎟ = 222,0842а.е.м.931,5 ⋅ mp0 ⎟⎠5.100. Q = mHe NA Q1 = 4,23 ⋅ 1014 Дж.μHeМэВ = 5,28МэВ.mC (m α + mBe − mn − mC )⋅ 931,5mα + mCm + mLi5.102. TПОР, α = α⋅ Q = 4,39.mLi5.101. Tn =МэВ5.103. Tα =МэВ.⎡⎤m CmBe1EПОР ⎥ = 2,2⎢T(m Be − m n ) −m α + mBe ⎣mn + mC⎦201Таблица интегралов.∞π=∫ x60 e −1x 3 ⋅ dx= 0,225∫x0 e −1∞2x ⋅ dx1x 2 ⋅ dx= 2,405∫x0 e −1∫0x 3 ⋅ dxex − 1= 1,18∞x 3 ⋅ dx π 4== 6,494∫x150 e −1Формулы для приближенных вычислений.Если x << 1, то в первом приближении можно принять1= 1 m x,1± x(1 ± x ) = 1 ±e x = 1 + x,(1 ± x ) 2 = 1 ± 2x ,1x,211= 1 m x,21± xln(1 + x ) = x.202Таблица 1.Масса нейтральных атомовЭлемент(Нейтрон)ВодородПорядковыйномерИзотопМасса, а.е.мn1,008670111,0078322,0141033,01605HHГелийH2Hе3Hе4Литий346,01513Li7,016017Be7,0169399,01219Be10БорУглерод56Be9BB10,01294B11,0093110C10,001681111,001141212,000001313,003351414,003241313,005741414,0030715N15,0001116O15,9949117O16,9991318O17,99916CCNNКислородФторНатрий89119,0133311C710,0135410CАзот4,00260Li67Бериллий3,0160319F18,9984022Na21,994442322,98977Na203Таблица 1.(продолжение)ЭлементМагнийПорядковыйномер12ИзотопМасса, а.е.м23MgMg27Al30Al30Si31Si31P41K44Ca206Pb210Po22,9941423,9926726,981529,9981729,983329,9753530,9737640,9618443,95549205,97446209,9829724Алюминий13Кремний14ФосфорКалийКальцийСвинецПолоний1519208284Таблица 2.Масса и энергия покоя элементарных частиц илегких ядер.ЧастицаЭлектронНейтральныймезонПротонНейтронДейтронα-частицаМассаЭнергияm0, кгm0, а.е.м.Е0, ДжЕ0, МэВ9,11⋅10-310,000550,5112,41⋅10-280,145268,16⋅10-14-1,67⋅10-271,007281,50⋅10-109381,68⋅10-271,008671,51⋅10-109393,35⋅10-272,013553,00⋅10-1018766,64⋅10-274,001495,96⋅10-103733135204Таблица 3.Период полураспада радиоактивных изотопов.ИзотопАктинийЙодИридийСимволизотопаТип распада23589 AcαПериодполураспада10 суток13153 Jβ -, γ8 суток19277 Irβ -, γ75 суток5,3 годаКобальтМагний6027 Coβ -, γ2712 Mgβ-10 мин.Радий21988 Raα10-3 с22688 Raα, γ1,62⋅103 лет22286 Rnα3,8 суток9038 Srβ-28 лет22990Thα, γ7⋅103 лет23892 Uα, γ4,5⋅109 лет3215 Pβ-14,3 суток2211Naγ2,6 годаРадонСтронцийТорийУранФосфорНатрий205ВАРИАНТЫ РАСЧЕТНОЙ РАБОТЫ (начало)№ВарКвантовыеявления воптике1Волны де БройляСоотношениенеопределенностейКвантовая механика1.28; 1.61; 1.712.17, 2.41, 2.482.53(a), 2.66(a), 2.92(a)21.25; 1.65; 1.822.18, 2.28, 2.512.53(б), 2.66(б), 2.92(б)31.30; 1.56; 1.732.19, 2.29, 2.472.54, 2.69(a), 2.90.41.27; 1.43; 1.842.20, 2.30, 2.452.56, 2.70(б), 2.8651.32; 1.55; 1.7561.29; 1.60; 1.862.22, 2.31(б), 2,442.58, 2.75, 2.8371.34; 1.49; 1.772.23, 2.35, 2,4681.31; 1.57; 1.882.24, 2.27, 2.4591.36; 1.70; 1.792.25, 2.26, 2.442.59(в), 2.71(в), 2.79(а)101.33; 1.47; 1.902.26, 2.25, 2.432.60, 2.77, 2.82111.38; 1.61; 1.812.27, 2.22, 2.522.61, 2.76(а), 2.85121.35; 1.62; 1.922.28, 2.17, 2.47131.40; 1.44; 1.832.29, 2.18, 2.50141.37; 1.58; 1.942.30, 2.19, 2.43151.42; 1.40; 1.852.31(a), 2.40, 2.42161.39; 1.50; 1.962.31(б), 2.38, 2.43171.44; 1.59; 1.872.32, 2.21, 2.42181.41; 1.66; 1.982.33, 2.22, 2.44191.46; 1.54; 1.892.34, 2.36, 2.45201.43; 1.62; 1.992.35, 2.37, 2.462.61, 2.69(в), 2.88(б)211.48; 1.42; 1.912.36, 2.20, 2.472.62, 2.77, 2.87221.45; 1.46; 1.722.37, 2.32, 2.48231.50; 1.53; 1.932.38, 2.34, 2.50241.47; 1.65; 1.742.39(a), 2.23, 2.51251.52; 1.45; 1.95261.49; 1.52; 1.762.39(в), 2.35, 2.42271.54; 1.64; 1.972.40, 2.29, 2.46281.51; 1.25; 1.782.41, 2.24, 2.47291.56; 1.63; 1.992.17, 2.29, 2.48301.53; 1.66; 1.802.18, 2.41, 2.452.21, 2.31(а), 2.462.39(б), 2.34, 2.522.57, 2.70(в), 2.842.59(а), 2.71(б), 2.812.59(б), 2.71(а), 2.79(б)2.61, 2.76(а), 2.852.62, 2.76(б,в), 2.872.63, 2.66(а), 2.882.64(а), 2.68, 2.892.64(б), 2.67(а), 2.91(а)2.53(а), 2.70(а), 2.92(а)2.53(б,в), 2.66(а), 2.902.54, 2.69(б), 2.88(а)2.63, 2.66(б), 2.862.56, 2.71(а), 2.842.57, 2.71(б), 2.832.60, 2.67(в), 2.78(а)2.65, 2.71(в), 2.78(б)2.64(в), 2.71(г), 2.802.64(б), 2.66(б), 2.822.64(а), 2.69(а), 2.812.55, 2.69, 2.79(а)206ВАРИАНТЫ РАСЧЕТНОЙ РАБОТЫ (продолжение)№ВарФизика атомов имолекулКвантоваястатистикаЭлектрическиесвойства твердыхтел13.14(a); 3.48; 3.874.30; 4.41; 4.674.112; 4.122; 4.9523.15; 3.52; 3.884.37; 4.42; 4.694.90; 4.104; 4.11633.16(a); 3.53; 3.894.42; 4.36; 4.644.95; 4.110; 4.1234.48; 4.46; 4.654.113; 4.104; 4.12443.16(б); 3.57; 3.9053.35; 3.58; 3.914.54; 4.40; 4.634.89; 4.106; 4.11863.21; 3.60; 3.924.33; 4.84; 4.384.105; 4.91; 4.11573.25; 3.61; 3.934.35; 4.65; 4.854.88; 4.103; 4.10983.26; 3.64; 3.944.43; 4.66; 4.784.128; 4.113; 4.1074.49; 4.31; 4.674.111; 4.129; 4.10293.30; 3.67(а,г); 3.95103.34; 3.59; 3.964.32; 4.44; 4.824.115; 4.96; 4.121113.38; 3.56; 3.974.38; 4.64; 4.834.118; 4.90; 4.129123.40; 3.55; 3.984.36; 4.62; 4.814.106; 4.112; 4.127133.43; 3.51; 3.994.44; 4.68; 4.794.99; 4.101; 4.117143.37; 3.50; 3.1004.54; 4.43; 4.774.124; 4.108; 4.1004.33; 4.61; 4.754.91; 4.105; 4.1204.39; 4.68; 4.764.108; 4.94; 4.1253.17(а); 3.75; 3.1034.66; 4.45; 4.744.94; 4.111; 4.122183.17(б); 3.63; 3.1044.33; 4.67; 4.874.104; 4.97; 4.128193.20; 3.65; 3.1054.50; 4.69; 4.864.120; 4.95; 4.88203.23; 3.66; 3.1064.34; 4.71; 4.854.110; 4.89; 4.1174.40; 4.60; 4.804.93; 4.115; 4.121153.14(б); 3.49; 3.101163.18; 3.54; 3.10217213.24; 3.67(б,в); 3.107223.27; 3.68; 3.1084.41; 4.73; 4.664.117; 4.102; 4.90233.28; 3.69; 3.1094.46; 4.56; 4.844.121; 4.94; 4.109243.31; 3.77; 3.874.51; 4.63; 4.734.114; 4.90; 4.129253.42; 3.72; 3.884.35; 4.57; 4.724.123; 4.103; 4.114263.39; 3.73; 3.894.36; 4.62; 4.804.116; 4.102; 4.124273.36; 3.74; 3.904.67; 4.32; 4.824.96; 4.110; 4.122283.33; 3.70; 3.914.47; 4.61; 4.864.119; 4.98; 4.113293.32; 3.80; 3.924.52; 4.33; 4.794.109; 4.104; 4.123303.29; 3.81; 3.934.44; 4.77; 4.694.129; 4.107; 4.90207ВАРИАНТЫ РАСЧЕТНОЙ РАБОТЫ (продолжение)№свойстваВар Тепловыетвердых телЭлементы физикиатомного ядра14.138; 4.160; 4.1645.27; 5.53; 5.8024.139; 4.163; 4.1665.37; 5.73; 5.7834.131; 4.162; 4.1545.34; 5.51; 5.8044.141; 4.137; 4.1595.36; 5.62; 5.7454.144; 4.138; 4.1585.35; 5.64; 5.8264.162; 4.142; 4.1345.33; 5.48; 5.9374.160; 4.140; 4.1325.26; 5.55; 5.8884.158; 4.167; 4.1505.38; 5.66; 5.7594.161; 4.146; 4.1365.25; 5.65; 5.76104.142; 4.155; 4.1335.28; 5.72; 5;77114.137; 4.154; 4.1485.32; 5.73; 5.87124.134; 4.153; 4.1685.31; 5.50; 5.83134.135; 4.149; 4.1695.30; 5.49; 5.84144.140; 4.157; 4.1645.24; 5.46; 5.79154.133; 4.163; 4.1475.60; 5.71; 5.101164.152; 4.164; 4.1335.24; 5.50; 5.85174.149; 4.161; 4.1365.43; 5.47; 5.96184.153; 4.150; 4.1375.42; 5.69; 5.86194.154; 4.159; 4.1315.36; 5.70; 5.78204.147; 4.139; 4.1585.94; 5.64; 5.101214.136; 4.161; 4.1435.43; 5.58; 5.85224.148; 4.135; 4.1605.37; 5.44; 5.97234.146; 4.158; 4.1385.40; 5.54; 5.92244.143; 4.139; 4.1335.39; 5.61; 5.98254.157; 4.140; 4.1355.28; 5.54; 5.92264.132; 4.142; 4.1605.34; 5.57; 5.99274.131; 4.151; 4.1465.31; 5.63; 5.95284.155; 4.145; 4.1365.27; 5.70; 5.79294.159; 4.163; 4.1385.32; 5.68; 5.74304.162; 4.150; 4.1645.33; 5.45; 5.103208Литература[1] Савельев И.В.

Характеристики

Список файлов книги