Иродов. Ядерная физика (задачник) 1984 (926528), страница 11
Текст из файла (страница 11)
11ай$т$$ равность ЭнерГН~ СОСТОЯИНЙ с Квантов~~и числамн::: $$' -- 1„1' — - О и В =-- О, 1 =- 5 у молекуль$ СН 7.12. Вычислить для молекулы 1-1Р число Бращательнык уровней, располои$еннь$к меи$ду основнь$м н $$ераым Воабу$кденнмм колебатель-';: НЬ$МИ УРОВНЯМИ. Т 56 7.$3. Определить максимально Возмоиное колебательное квантовое число, соответствуюЩую колебательную энерГию н энерГню Днссокиации двухатОмноЙ молекулы, сОбственнан частота кОлебаннй котОроЙ и и коэффнп,нент антармоничности х. Вычнслить эти ВеличнНЫ ДЛЯ ~~лекуЛЫ Н,. 7.И.
Вычислить коэффипиент анГармоннчностимоле~улЫ С1„если иэвестны ее частота колебаний н энерГНЯ диссоцнапии. 7.15. Вычислить равность энерГнй диссопиапии молекул, состонщих нэ тя~келОГО и л~~к~ГО Водорода О,, и Н,, если навестив частота еолебанБЙ молекулы Н~. 7.16. Нанти Отннпенне количества мОлееул НВГ„находнщихсн В чисто колебательных состояниях (беэ Вращения) с ЕВантОВыми чнсламн в =-- 2 н в = 1 прн Т = — 910 К. При КВ~~Й температуре ВГО Отнощевие станет равным 1: 10? 7.17. ОпреДелить с учетом Выро~еДеиин ВраЩательных уровнеи ~см. эадачу 7.5) Отнощение Количеств Молекул ВОДороДа В состояниЯХ с квантовыми числами а' — --- 1, Г =-- О и в ==- О, 1=- 5 при Т =- 1500 К, 7.18.
Вывести формулу (7,3). 7.19. Вычислить с ПОМОщью формулы (7.3) температуру, при ко- ТОРОЙ: а) среднЯЯ колебательнаЯ энерГНЯ молееулы С1 Вдвое преВыиает ее нулевую колебательную ЗиерГию'„ 6) уровень, соответствующий средней колебательной эиерГНИ молекулы О~, Совпадает с пяТЫМ Вращательным уровнем этои молекулы (1 = 5„а = — О). 7.20. ИСХОД~ иэ формулы (7.3), ~олуч~ть Выра~кение Длн молир- ИОЙ еолебательнОЙ теплоемкостн ДвухатомноГО Гаэа при посто~ином ~б~еме.
Найти прибли~кенный ВНД ЭТОГО Выра~кении Длн ниэких и Высоких температур (ЙТ ~~ Й~в н ЙТ ~> л~в). 7.21. Вычислить с помоЩью формулы (7.3) молнрную колебательную теплоемеость при постоинном Объеме Гава, СОСТОЯЩеГО НЗ молекул С1, при,температурах 150, ЗОО и 450 К, Изобраэить примерный График С„„~ (Т), 7.22.
Найти момент инерции молекулы СН н расстОЯине межДу ее ядрамн, если ннтерВалы между сОседними линиями чисто ВращательИОГО спек~ра этих молекул Л~ =-- 29,0 см — . 7,23. Известны длины ВОлн двух сОседннх линий чисГО ВращателькоГО спектра ~~л~ку~ НС1: 117 н 156 мем.
О~реДе~ить: а) постоянную Вращения 8, см „и момент инерщии этих мОле КУЛ; 6) Вращательные кВантОВые чнсла урОВней, меРкду которыми про- ИСХОДЯТ ПЕРЕХОДЫ, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ЭТИМ ЛНННЯМ. 7.24. ОпреДелить, на сколько изменнетсЯ момент импульса молекулы Со прн испускании спектральнОЙ линии Х = 1,29 мм, котораЯ принадл62кнт чистО ВращательнОму спектру. Я 7.25. СкОлькО линий сОДержнт чнстО враЩательиый спектр МОл кул ОН? 7.26.
В колебательно-вращательном спектре поглощения молекул..",: НВг волновые числа нулевых линий, снответствующих запрещенным;. переходам (Л1 —. О) между основнымн и блнжайшими возбужденнымн;:: колебательными уровнями (О = 0 и п' = — 1,2), равны 2559,3 н 5028,2 см — '. Определить частоту колебаний и козффициент ангармо-'::: ничности зтих молекул. 7,27. Рассмотрим колебательно-Вращательную полосу спектра:-.: ДВухатомнОЙ молекулы, ДлЯ кОторОЙ спраВеДлнВО праВилО Отбора~ Л,7 = ~1. Пои~зать, что если Вращательная постоянная Одинакова':; для состояний, между которыми происходит переход, то Частоты спек-".
тральных линий полосы равны ы — - о~,-+-2ВА; Ф=-1,2,3, ..., Где й)р — частОта нулевой линии, запрещенноЙ праВилом Отбора длЯ.":.,  — Вращательная постояниая. 7.28. Вычислить мОмснт инерции и кОзффнциент анГармОничнО-.:- сти мОлекулы НР, если ВОлнОвые числа четырех пОследОВательнО рас "" ~оло~енных Спектральных линий вращательноЙ структуры полоси':.'-.: колебательного спектра равны 3874, 3916, 4000 и 4042 см — '. Известно, ', что зти линии отвечают переходам Л,7 — +.1 и и" -- 1 — О ===- О. Час-' тота колебаннЙ даннои молекулы Соответс~вуе~ волн~в~му ч~~лу ~ =--.
== 4138,5 см-'. Вращательную постоянную считать ОдннаковоЙ длн. Всех урОВней. 7,29. Найти Относительный изотопнческнй Сдвиг ЛХ.'Х ЛИИНЙ чис~- вращательиого спектра смеси молекул Нэ'С1 и Н"7С1. 7.3О. Рассмотрим спектральную Лини~, Обу~~овленную перехО-'-.:-. дом о' --= 1, У' — - 0 — а — О,,У вЂ” — 1 в молекулах СО. Вычислить в Вол-.: новых числах изотопические сдвиги Лъ„..., н ~Ъ~„,„колебательной и! Вращателы$0Й ком понент ли н нй (ъ "' ъ . ъ рр) и их Отноц1ение Для смеси молекул ™С"О и '-"С"О.
Ангармоннчностью пренебречь;.':. 7.31. Нанти частоту колебаний и козффнцнент квазиупруГОЙ силы.' молекулы 5,, если известно, что в Колебатель~ом спектре комбина-'.;;:! ционнОГО рассеяния сВета длины ВОлн красноГО и фнолетОВОГО спут-"", ников, ближайщих к несмещенной линии, равны 346,6 и 330,0 нм. Ан-:::::':: Гармоннчностью пренебречь.
7.32. Определить частоту колебаний молекулы НР, если в коле-:; бательном ~~~~~р~ комбинационного рассеяния к несмещенной линнн:,-:,. красного н фиолетового спутников Х, †"- 154„0 нм. Ангармоничн<кть:. молекулы Лх ==- 0,02!8. 7.33. Найт~ ~~н~~~ние интенсивностей фиолетового н красноЮ'-' Спутников, ближайших к несмещенной линии„в Колебательном спект"..': ре комбннапионного рассеяния снега ~~лекул С1, при 7" †: 300 К.
скОлькО раз изменится зтО Отношение при увеличении температурй) ВДВОЕ> 7.34. Показать, что для моле~ул, у которых правило Отбора вра;: щательного квантоВОГО числа ЛХ -=- -1-1, ВО вращательном спект Я е =-- а, -~- 2В (2й + 1), й =-=: 1„2, 3, ..., Где 6Ф р частота несмещен иОЙ кОмпОненты;  — в рзщзтельн 3 я пос- ТОН ИНЗЯ. З. ПОЛУЧИТЬ ЭТУ ФОРМУЛУ. б. Определить мОмент инерции и расстояние между ядрами мОле кулы О.„если рзвиость Волновык чисел дв~Гк соседник крзснык спутников равна 5,8 см-'.
7.36. ВО ВрзщзтельиОм спектре комбинзционнОГО рассеяния света с длинОЙ Волпы Р.о — — 546,1 нм равность длин ВОли крзснОГО и фиОле- тОВОГО спутников, блшкзйших к несмещенноЙ линни. сОстзвляет для молекул К,, ЛХ: — 0,72 нм. Имея в виду правило . "бора Л/::-= О, ~-2, Найти Вращательную постоянную 8, см, и мОмент инерцин данных МОЛЕКУЛ. ГДС,Н вЂ” Ъ*НИВФРСЙЛЬНЙЯ ГЙЗОВЙЯ ЯОСТОЯНЯЙЯ1 И вЂ” ХЙРЙКТФРНОТЯЧЙОКЙЯ (Д66ЙЙВОкйя) тймпЮРЙтъ'РЙ; юыййй — МЙк~ямйлйнЙЙ ЙЙОтОтй кОлббйняй, ОЯРЙдйляймйя СтруитяиВ щмФстйлмн3В.
Дмф1ммщмя $ФФптФИОВсиа'ЙЙ ФФзл1~ченмя 8.1. Зная плотность и тип реп~етки, ОпреДелить постоянные крнсталлнческнх репжток натрия и медн. 8.2. Найти ~~~ТРОСТЬ Кристалл~В ХНС1 и (.ЛС1 (см. рис, 8.1). 8.3. Получить формулу, принеДенную В перном п~нкте ВВеДения 8.3. Зная постоянну~о н, Вычислить межплоскостиые расстояния:; ЙЙЙЙ, ЙттЙ, Йд~ и их Отнопгение для: а) про~~ой; б) ОбъемнопентриронанноЙ и В) гранепентриронаинОЙ кубнческих реп~еток. 8.5. Вычнслить периодм идентичности Вдоль прямык 11111 и 1О111 р~~етке кристалла А~тВг, ~ЛОТИ~~ТЬ которого 6,5 г~'смй.
Рептеткн кубическая типа КНС1. ""Г 8.6. Определить Отно~~иие периодон идентичности ВДОЛЬ напран-:.::: лений 11ОО1, 11101 и 11111 для простой, объемно- и гранецентриронан-::,:,: нон кубических реп1еток. Й 8.7. ОпреДелить структуру Элементарной Ячейки кристалла, принадле~катнего к кубнческоЙ снстеме с Осями снмметрии 4-го поряДКН, '" если изнестиО, чтО межплоскостное расстояние для системы плоско- ':.- стей (100) 4,— — 156 пм, а для плоскостей (110) И, — — 223 пм. Плотность:. кристалла 19,3 г~смй. 54 $.8 Параллельный нучОк рентГенонскоГО иалучення с Длиной Волны Х падае~ В пронанольном напранленнн на пло~~ую прямоугольную реп~ тку с пернодамн й и Ь.
Какая картина будет на6людатьсЯ на Вкране, располОРкенном параллельно рипетке? Найти напраВленнЯ иа днфракциОнные максимумь$. 8.9. Плоский пУчок рентГенОВскоГО излучения паДает на Трехмерную прямоугольную простую рещетку с периодамн а, Ь, с.
Найги иапранлення на дифракционные макснмуми, если напраВление падаю~цего пУчка парал чельно ребру и элементарнОЙ Ячейки. Для каких длин ВОлн бУДут наблюдаться максимумы? 8.1О. ПлОский пучОк рентГенон- скОГО излучения падает В проиаВольном напранлснин на простую КУ6ИЧССКуЮ рЕЦМтку С ПОС7ОЯННОЙ е е е е е е ® Ф' е П. ДЛЯ КВКИХ ДЛИН ВОЛН ВОЗМО2ИНЫ -1 «» ее ° е ее е ° ее ее «е дифранционные макснмумь$? -2 8.11. Показать на примере про- стОЙ кубнческОЙ рецитки, чтО формула Вульфа — Брзгга янляется Рве. 8.2 следстВием услОВий Лауз.