Трофимова Т.И., Павлова З.Г. - Сборник задач по курсу физики с регениями (1092346), страница 38
Текст из файла (страница 38)
= 42, молибден. Решение 36 (2 — а) =— 5Я' Л вЂ” =Я(У вЂ” и) з 2 2 3 Ответ о = 5,бз. Отевт Л = 20,4 пм. (537,3 (53б~ Определите длину волны коротюволновой ~ранним сплошного рентгеновсюго спектра, если при увеличении напряжения на рентгеновской трубке в два раза она изменилась на 50 пм. Определите порядковый номер элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева, если граничная частота К-серил характеристического рентгеновского излучения составляет 5,55 1О" Гц.
Определите длину волны самой длинноволновой линии К-серии характеристичесюго рентгеновского спектра, если анод рентгеновской трубки изготовлен из платины. Постоянную зкранирования принять равной единице. Определите порядковый номер элемента в периодической системе элементов Д. И. Менделеева, если длина волны Л линии К„ характеристического рентгеновского излучения составляет 72 пм.
Определите постоянную экранирования о для Ь-серии рентгеновского излучения, если при переходе электрона в атоме вольфрама с М-оболочки на Ь-оболочку длина волны Л испупзенного фотона составляет 140 пм. , -линия: гл=2, и=3, ОИЫЕРИ Е = 8,88 кэВ Огг1г7Е1гя А — и(((г) 1 А -А е(()г) е д(7), гы Отвеин е (е яц(ьг)» 1 (Е, — (()» lгТ (539;7 6,87,)( В атоме вольфрама электрон перешел с Л7'-оболочки на Е-оболоч ку Принимая постоянную экранирования о = 5,бЗ, определнзс энергию испущенного фотона )к ~- Известно„что в спектре комбинационного рассеяния помимо не смещенной спектральной линии возникают стоксовы (или красные) и антистоксовы (или фиолетовые) спутники Объясните механизм их воз никновения и их свойства Объясните механизм возникновения, свойства и особеицосгп вы- нужденного (индуцированного) излучения Объясните, почему для создания состояний с инверсией населен- ностей необходима накачка Объясните, почему активные среды, используемые в оптически .
квантовых генераторах, рассматриваются в качестве сред с отри нательным коэффициентом поглощения Ог(ьясните, какие три компонента обязательно содержит оптичес- кий квантовый генератор (лазер) и каково их назначение Перечислите и прокомментируйте основные свойства лазерно7о излучения 6.4. Элементы квантовой статистики Объясните отличие бозе-газа от ферми-газа, а также обоих этих газов от классического газа Покажите, что при очень малом параметре вырождения распределения Бозе — Эйнштейна и Ферми — Дирака переходят в распределение Максвелла — Больцмана 1 1 1 ( ') (е,-яу(ег)~ ! е ((ег) -„((ег)~ ! А Пользуясь распределениями Бозе — Эйнппейна н Ферми — Дира- ка, получите распределение Максвелла — Больцмана Объясните, при каких условиях к электронам в металле примени- ма 1) классическая статистика, 2) квантовая статистика Объясните, при каких условиях можно применять статистику Максвелла — Батьцмана к электронам в метшще Пользуясь распределением Ферми — Дирака, получите распределение Максвелла — Больцмана 1 1 (е -7 у(ег) 7 ((ег) -ед((г) ! е-е /(~г) ())7(- =, =е =е 77 е(е -РУ()т)+1 е(е ЙД)т) Статистика Максвелла — Больцмана »я-а,)»г Ответ (540~ (5412 Определите функцию распределения для электронов, находящи; ся на энергетическом уровне Е для случая Š— Ев <(?»Т, пользуяс)п 1) статистикой Ферми — Дирака; 2) статистикой Максвелла — Больцмана е я» е (Б-»»)»е-я ) (ПСЕ)) Ае»г е»г,е»г е 1т е гг Определите функцию распределения Ферми — днрака при Т ~ 0 К для электронов, находящихся на уровне Ферми.
Объясните полученный результат. Ответ Е = Ег (?)»г»Е))»ь-я )1ыт) о е+1 Объясните физический смысл энергии Ферми Объясните, почему работа выхода электрона из металла следуез отсчитывать от уровня Ферми, а не от дна "потенциальной ямы", как это делается в классической теории. Определите число свободных электронов, занимающих в среднем уровень энергии, равной энергии Ферми. спите на основе квантовой теории отсутствие заметного отлична в теплоемкостях металлов и диэлектриков. Объясните целесообразность введения фонопов, атакже перечис- лите их свойства. Какая статистика описывает фононный газ? Почему? Определите в электрон-вольтах максимальную энергию Е фонона, который может возбуждаться в кристалле ХаС1, характеризуемом температурой Дебая То =320 К.
Фотон какой длины волны А обладал бы такой энергией? ОтВЕт Е=0,028 эВ, 2=45 мкм. Сравните выражения для удельной электрической проводимости металла по классической и квантовой теории и объясните, чем отличаются они по физическому содержанию. Объясните причину электрического сопротивления металлов с точки зрения квантовой теории эдекгропроводности металлов. воднике дей- соответственноравно Я~ и Р,. 6.5.
Элементы физики твердого тела различие энергетических состояний электронов в кристалле и в изолированном атоме. ясните образование зонного энергетического спектра в кристалле, показав, что этот эффект — квантово-механический и вытекает из соотношения неопределенности Гейзенберга. ясните, как изменится энергетический спектр валенгных электронов, если число обратгющих кристалл атомов увеличить в 3 раза. Объясните различие в электрических свойствах металлов, диэлектриков и полупроводников с точки зрения зонной теории твердого тела. Объясните различие между диэлектриками и полупроводниками с точки зрения зонной теории твердого тела. ясннте различие между металлами и диэлектриками с точки зрения зонной теории твердого тела.
сните механизм дырочной проводимости собственных полупроводников. Объясните электрические свойства полупроводников с точки зрения зонной теории твердого тела. Как меняется с температурой сопротивление полупроводника — увеличивается или уменьшается? Почему? Д, что уровень Ферми в собственном полупро ствигельно расположен в середине запрещеннои зоны. Германиевый образец нагревают от О до! 7 'С. Принимая ширину запрещенной зоны германия ЛЕ = 0,72 эВ, определите, во сколью раз возрастает его удельная проводимость. Оизвип Уз =245.
У1 Определите ширину запрещенной зоны собственного полупроводника, если при температуре Т~ и Тз ( тз > Т, ) его ыпр~жвле~ж е р~ — лЕДг(тз)1 ~ЛЕ~ 1 ) 1~ — "1 ехр(- АЕ/(2/гт1)] ~ 2/г ), Т| тз Д лз т,т л, ЛЕ= 21 1п т,-т, е,' ОП4ЕЕам. аЕ 2(г т„— т, г Нарисуйте зонные схемы полупроводников п-типа и р-типа г объясните механизм их проводимости В чистын германий введена небольшая примесь мышьяка Пользу ясь периодической системой этемен ов Д И М з Д енделеева, опре делите н объясните тип проводимости примесного германия В чистын кремнии введена небольшая примесь бора Пользуясь периодической системой элементов Д И Менделеева, определите и объясните тип проводимости примесного кремния Объясните и нарисуйте на зонной схеме полож л ение уровня Ферми лля электронного и дырочного полупроводников 1) при 0 К 2) при повышении температуры Пользуясь периодической системой элементов Д И Менделеева, объяснизе, какой проводимое гью будет обла т падать германий, если в него ввести небольшую примесь 1) алюмин ", 2) ф ф Обьясиите с помощью зонной теории механизмы собственной и примесной фотопроводимости Объясните„каким образом удалось установить, что люминесцен- тное излучение не является тепловым Обь бъясните, по какому признаку удалось установить, что излучение Вавилова †Черенкова является люминесценцией Какие признаки лежат в основе деления люминесцентного излу- чения на разные его виды" 'Ц„$ Объясните с помошью зонной теории механизм возникновения флуоресценции и фосфоресцецции Обьясните на основе зогпюй теории контакт двух металлов с раз':и' личными работами выхола Чем объясняется при контакте двух металлов 1) возникновение внешней контактной разности потенциаловэ 2) возникновение внутрегшей контактной разности потенциалов" Используя зонную схему объясните механизм физических прож цессов, происходящих при кон~акте металла с полупроводником и-типа лля случаев 1) А„> А, 2) 4в < А (А„— работа выхода из метаыа, А — работа выхода из полупроводника) Используя зонную схему, объясните механизм физических про- ФФ цессов происходяшю.
при контакте металла с полупроводником р-типа для случаев 1) 4„, > А, 2) А„< А ( А, — работа выхода из металла А — работа выхода из полупроводннла) Обьясните, почему возникает запиравший контактный слой при контакте ! ) донорного полупроводника с металлом, если А < А„, 2) акцепгорного полупроводника с металлом, если Л > А„( А„— работа выхода из металла, А — работа выхода из полупроводника) $~Цф Объясните механизм вознилновения для ко~пакта металл †полупроводник пропускного и запорного направлений (для тока) т = З,б4 1О м кг.
Какое направление 1и почему) при контакте металл — полупровоз. ник является для тока пропускным, если: 1) внешнее и контактно с поля по направлению совпадают; 2) внешнее и контактное поля по направлению противоположны? Используя зонную схему, обьясните механизм физических про- цессов, происходящих в р-п-переходе, Какое направление ги почему) в р-и-переходе является для тока пропускным, если: 1) внешнее и контактное поля противоположны по направлению; 2) внешнее и контактное поля по направлению совпадают? Обьясните, в каком направлении ие могут проходить через запирающий слой контакта полупроводников л- и р-типа: 1) свободные электроны; 2) дырки. Обьясните механизм односторонней (вентильной) проводимости р-п-ерсходаа.
Объясните принцип устройства и действия полупроводникового триода гтранзистора). Сравните работу транзистора и лампового триода. 7. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц 7.1. Элементы физики атомного ядра Определите массу нейтрального атома,1 Сг. Объясните отличие изотопов и изобаров. 3 Определите, какую часть массы нейтрального атома С 12 ( гл = 19,9272 1О '-' кг) составляет масса его электронной оболочки. Ъ», ОИФнЮП 2~~ 2 7 р-4 Р! ' =2,74 10 Определите число протонов и нейтронов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
