И.Е. Иродов - Задачи по общей физике (1111903), страница 58
Текст из файла (страница 58)
6.162. Атом в состоянии *Рч, находится на оси витка радиуса г=5 см с током 1= !О А. Расстояние между атомом и центром витка равно радиусу последнего. Какой может быть максимальная сила, действующая на атом со стороны магнитного поля этого тока? 6.!63. Атом водорода в нормальном состоянии находится на расстоянии г=2,5 см от длинного прямого проводника с током 1=10 А.
Найти силу, действующую на атом. 6.164. Узкий пучок атомов ванадия в основном состоянии 'Р~, пропускают по методу Штерна и Герлаха через поперечйое резко неоднородное магнитное поле протяженностью 1,=5,0 см. Расщепление пучка наблюдают нз 29з экРане, отстолщем от магнита на Расстопние 1,=15 см Кинетическая энергия атомов Т=22 мэВ. Прн каком зна. чении градиента индукции В магнитного поля расстояние менду крайними компонентами расщепленного пучка на экране будет составлять к=2,0 мму 6. 165. На сколько подуровней расщепнтся в слабом маг нитном поле терм: а) 'Р„б) эРва, в) 411 (,Р 6.166.
Атом йаходится в слабом магнитном поле с нн. дукцней В=2,50 кГс. Найти полную величину расщеплег ння в электрой вольтах следующих термов: а) х1); б) 'Р,. 6.167. Какой эффект Зеемана (простой, сложный) обнаруживают в слабом магнитном поле спектральные линии, обусловленные следующимк переходами: а) 'Р— '8; б) Юч,-ч-хРт,, в) Ю;ьэРэ; г) а1;ьаНау 6.168. Определить спектральный символ сийглетного тсрма атома„если полная ширина расщепления этого терма в слабом магнитном поле с индукцией В=З,О кГс составляет ЬЕ=104 мкэВ. 6.169. Известно, что спектральная линия )э=612 нм атома обусловлена переходом мехгду синглетными термамн.
Вычислить интервал Ы между крайними компонентами этой линии в магнитном поле с индукцией В =10,0 кГс. 6.!70. Найти минимальное значение индукции В магнитного поля, прн котором спектральным прибором с разрешающей способностью д16д=1,0 10' можно разрешить компоненты спектральной линни )э=536 нм, обусловленной переходом между синглегными термами. Наблюдение ведут в направлении, перпендикулярном к магнитному полю. 6.!7!. Спектральная линия, обусловленная переходом ЧЭ;ьаР„ испытывает расщепление в слабом магнитном поле. При наблюдении перпендикулнрно к направлению магнитного поля интервал между соседними компонентами зееманавской стру(гтуры линии составляет Ага=1,32х х 10" с '.
Найти ипдукцию В магнктного поля в месте нахождения источника.' 6.172, Некоторая спектральная линия, обусловленная пеРеходом и э8 ь-состоЯнне, Расщепилась в слабом магнитном поле на шесть компонент. Написать спектральный символ исходного терма. 6.173.
Длины волн дублета желтой линии натрия (эРэ. -«-эЮ) равны 569,59 и 569,00 нм. Найти: а) отношение интервалов между соседними подуровня- ЗОО и эРч„в слабом н зеемановск ого расщепления термен тном поле; агни нитного поля пр и которон интеРвал и б) индукцию В маг вского расщепления ,~~у соседними УР еньше естественного Расщ и под овнями зеемановск епыеигд хр будет в Ч=50 Раз меньше ма пения терма Р. хем возможных переходов в сл абом ОМ ПОЛЕ МЕжду тЕрМаМИ 'РЧ, И Ее В=4 5 кГс смещения мановсних компонент этой лиитного поля =, к (во ') зеемановсних к альп ю .
75. Одну и ту же спектральную + 6.1 ый ю испыты ытывающую аномальн эфблюдают в направлект Зеемана, на лю и 2— 1 а также в направлении ия от зеокала 3 (рнс 6.12). Сколько к м о ент буд на нос асщепленне Ьох спектраль- а — 'Р в слабом магнитном поле ной линии ' ;ь В=3,4 кГс. 6.4. 64олекулы и крмсталлы я а хатомиой молекулы: ф В~ашательиая энерги д у Ех= ЯВУ (У+!), В= ь125 , -"), (-момент инерции, ная постоянная сгде — ирашатель 4) Колебательная энергия даухатомн (6. 46) Еэ — — Хы (э+ 1(2), ая частота колебаний молекулы. ° О няа энергия квантового гарм ни т -редня (6. 4а) 4ЕУ= 7 + йагат лебаний одной поляризации и расчете ф Число нормальных колебани о ., иа единицу обьема кристалла: (6.4г) оМм =чае бм(2нэхд.
я ная колебательная энергия кристалла: Ф Формула Дебая. Малярная кол нгг ! Т а хэ~Ь (6,4д) У= 9ЯО ~6+(О) э где 8-дебаеэская температур, а 6 = ймиа„ерк ЗО (6.4н) 6.177. Определить угловую скорость вращения молекулы Вм находящейся иа первом возбужденном вращательном уровне. 6.178. Найти для молекулы НС1 вращательные квантовые числа двух соседних уровней, разность энергий которых 7,86 мэВ. 6.179, Найти механический момент молекулы кислорода, вращательная энепгня которой Е=2,16 мэВ. 6.18О.Двухатомная молекула с моментом инерции 7=1,!Ох х 10 " г см' находится в состоянян с вращательной энергией Е=1,8мэВ.
Найти частоту со фотона (принадлежащего чисто вращательному спектру), который может испустить данная молекула прн переходе из этого состояния. 6.181. Показать, что интервалы частот между соседними спектральными линиями чисто вращательного спектра двухатомной молекулы кмеют одинаковую величину. Найти момент инерции и расстояние между ядрами молекулы СН.
если интервалы между соседними линиями чисто вращательного спектра этих молекул Лш=8,47 10ьч с '. 6.182. Найти для молекулы Нг число вращательных уровней, расположенных между нулевым и первыМ возбужденным колебательными уровпямн, считая вращательные состояния не зависящими от колебательных. 6.183. Оценить, сколько линий содержит чисто вращательный спектр молекул СО, момент инерции которых 7=1,44 10 "г см', ЗОЗ ф Молврнвв кохсбвтвльнвк тспэосмкость кристалла прн Т с С (12/5) пч// (Т/О)э (6,4е) ° Распределенно свободных электронов в металле вблнэн Т-О. б -(1/'зт /в/яв)~Геке, (6 4ж) где бл — концентрация электронов с энергиями Е, Е+бЕ. Знергннп отсчнтывэстсн от днэ эоны проводнмостн. ° Уровень Ферми прн Т=О: ЕГ=(вэ/2ш) (Зпэл) ~э, (6.4э) где л — копцентрэцнн свободных электронов в металле.
ф Формула Ричардсона — Дэшмэнэ. Ток насыщения; /вм = А Т' ехр (ее/И), где ор — работа выхода. ф Собственная эвектропроводнмость цолупроводннкощ о =оэ ехр ( — оЕ/2ЗТ), (6.4к) где ЛŠ— шнрннэ запрещенной эоны. „мн,й молекУлы число шчсто Найти длн двУхатомно „ , энергии ашательиых УР а ат ьного квантового числа вр~~д в зависимости от Р~щ~~~~~~'"' т величину для нар~ ин Е, Вычислить зту ашательной энер я вра и /=10.
моле - и гиошение энерги, к скулы иода при — - й к торые необходимо 6185. Найт мной молекулы на пер- зат ратнть для возбу ждения двухатом й и пе вый вращател ательиый уровни. Вый колебательны Р юп(их молекул: а) Нз,' вый отношение для следующи ч б) Н1; в) 1 . „слить это от ие числа молекул водорода на н риечнслаь . еаом вол~у енном вращательном уровне прн т а е = . , о кратность вырождения а е Т=880 К. Иметь в виду, что ви что кратность вырождения враща- 6.187 Имея в виду что кратное н р л е ат е Т=ЗОО К.
Изобразить пример- заселенного вращ лекулы Оэ при температур ый г афик зависимости заселенности '64в) спользуя ра и еде е ние щью иее выражение для МО- ьцмаиа. Получить с помощью иее вы Оль лярной колебательной газа. Вычислить С„„для газа, сос С1 при темпера уре т 300 К. и не колебательно-в -вращательной полосы молек л НС1, где отсутствует «нулеваяв спектра испускания молекул линия запрещенна р и я п авилом ра, и СЕДННМИ ЛИНИЯМИ се= , > красного и фиолетового 6,190 Вычислить длины их к несмещенной линии, в к спутников, ближайши ном спектре комбинац на ионного рассея длина полны падающего света 6.191. Найти собственную частоту и- ~м~ квазиупру о й силы молекулы „если н ном спектре комбинационного расс егового спутников, иж " ЗЗО 0 щеижэй линии, равны 346,6 и 6.199, Найти отношен ие интенсивн ижайшнх к несм ещенной линии, в Расного спутников, колебательном спектре комбинационного на молекулах С1, при темп р ур ? пенится это отношение прн увеличении т ЗОЗ 6.193.
Найти постоянную а пространственно-центр ванной кубической решетки молибдена, зная его плот. трнропость. 6.19ч. ЗнаЯ плотность меди, вычислить постоаннУю и ее гранецентрированной кубической решетки. 6.!95. Определить плотность кристалла ХаС1, постоян ная кристаллической решетки которого а=0,563 нм, 6.196. Зная постоянную а, определить межплоскостные расстояния 4„, 4„, и бм, для кубической решетки: а) простой; б) объемноцентрированной; в) гранецентрн.