Т.И. Трофимова, З.Г. Павлова 'Сборник задач по курсу физики c решениями' (935848), страница 39
Текст из файла (страница 39)
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. входящих в состав ядер трех изотопов бора 1) з В; 2) 'аз В; 3) "В . Определите число протонов и нейтронов, входящих в состав ядер трех изотопов кислорода: 1) 'зО; 2) '~О; 3) '~О. Ответ е =16.9 г в. — 2=117.
46. Ответ у лц = 6,6467 10 -' кг. ;н» ти = 1,6736 1О кг. т„= 1,675 1О ~' кг. (548) Определите, пользуясь таблицей Менделеева, число нейтронов и протонов в атомах платины и урана. Определите зарядовые числа ядер, массовые числа и символы ядер которые получатся, если в ядрах Ве, ~ Х, зз!ча нейтроны заменить протонами, а протоны — нейтронами.
Определите плотностыщерного вещества, выражаемую числом нуклонов в 1 см', если в ядре с массовым числом А все нуклоны плотно унакованы в делах его адиуса. Объясните, почему плотность ядерного вещества примерно оди- накова для всех ядер. Определите, что больше — масса атомного ядра или масса свободных нуклонов !протонов и нейтронов), входящих в его состав , »»»'Мм Определите, какая энергия в электрон-вазьтах соответствует де«»',иь. -зо фекту массы Ь»я=3 10 - мг » Определите энергию связи ядра атома ~елия Не. Масса неитрального атома гелия равна 6,6467 . 10 " кг.
Опредешпе удельную энергию связи ЙЕ„(энергию связи, отнесенную к одному нукпону) лззя ядер: 1) ", Не; 2) ' С . Массы нейтральных атомов юлия и углерода соответственно равны 6 6467. 10»л и 19 9272 10 "кг. с» А л»„=19,9272 10 ' кг. ",с Отевт 1) дЕ„= 7,1 МэВ)нуклон; 2) дЕ„= 7,7 МэВ/нуклон. Отевт Е = 7,26 МэВ. тн — — 1,6736 1О ' кг Отевт ~=1,165 1О-" кг.
ОтВЕт „= 2,4909 1О гь Ответ ~~ = 0,286, Т Используя данные задачи 7.13, определите, какая необходима энер- гия, чтобы разделить ядро !~ ~С на три альфа-частицы. Определите массу изотопа !~Х, если изменение массы при образовании ядра !эз1ч составляет 0,2058 1О "кг. Нри отрыве нейтрона от ядра гелия |Не образУется ядро з Не, Определите энерпно связи, которую необходимо для этого затратить Масса нейтральных атомов ~!Не и зНе соответственно равна 6,6467 ° 10 "кг н 5 0084 1 О и кг Отевт Е„= 0,3303 1О Дж = 20,64 МэВ. Энергия связи Е„ядра, состоящего из трех протонов и четырех нейтронов, равна 39,3 МэВ. Определите массу е нейтрального !тома, обладаюшего этим ядром.
Определите, какую долю кинетической энергии теряет нейтрон при упругом столкновении с покояшимся ядром углерода ь С, если !2 после столкновения частицы движутся вдоль одной прямой. Массу нейтрачьного атома углерода принять равной 19,9272 1О " кг. г 2 ЬТ л!с ( осц1 л!с ( 2т„1 4яьэлс Т л!„1, о„) и„!,и„+ ас) !т„+ !яс ) ного момента ядра). Решение инО жизни т радиоактивного ядра. О - — 'в=б4 1Чз ОтВЕт 1) т 'п2. 2,-' (5522 Определите число нуклонов, которые могут находиться в ядре ца низшем квантовом уровне.
раз .. гл ток - ра(единица магнитною . р. на) болььш ядер ою ма~ цс ц1на (сдц ница мапш ц Охарактеризуйте свойства и особенности сил, действующих меж- ду составляющими ядро нуклонами. Объясните принципы построения капельной и оболочечной мо- делей ядра. Обьясните, почему радиоактивные свойства злементов обуслов- лены только структурой их ядер. Считая постоянную 2 радиоактивного распада известной и используя закон радиоактивного распада, выведите выражение: 1) для периода полураспада т, радиоактивного ядра; 2) для среднего времени дцоактивного распада А для изотопов. 1) торна -ф 1ш 2) урана зчзазП; 3) иода '~з1. Период полураспада ~тих изотопов соогвстс.лепно равен 1) 2 1О' лет; 2) 4,5 1(г лег; 3) 8 сут. ОтВЕт 1) 2=3,1 цс;2, 2--4,87 ас;3)!мкс. Опрелелите, что (и во ска1ько раз) продолжительнее — три пери- ода полураспада или два средних времени жизни радиоактивного ядра.
Определите, во сколько раз начальное количество ядер радиоактивною изотопа уменьшится за три года, если за один гол оно уменьшилось в 4 раза. О!22веуи ! = 5,85 сут. У вЂ” = е = 0,135. Ответ ~ = 13,5%. распада Т, — =075. А! !=849 с. радиоактивных атомов. ! =1п —, 8 Т02 7 т) 2 К!г Оууивутт т„з = ] 0 м Определите, какая часть (%) начального количества ядер радио активного изотопа останется нераспавшейся по истечении врем. ни г, равного двум средним временам жизни т радиоактивного ядра ] ! = 22 = 2 — = —. Л Л Определите, какая часть начального казичества ядер радиоактивного изотопа распадется за время г, равное двум периодам полу- Определите период полураспада радиоактивного изотопа, если 5)!8 начального количества ядер этого изотопа распалось за время Т) 2= — = —.
8 ]ив 3 Период полураспада радиоактивного изотопа актиния, Ас со- 225 ставляет 10 сут. Определите время, за которое распадется 1!3 начального количества ядер актиния. Постоянная радиоактивного распада изотопа 2'с РЬ равна 10 с '. Определите время, в течение которого распадется 2/5 начального количества ядер этого радиоактивного изотопа. Выведите формулу для скорости (активности) радиоактивного распада через период полураспада Т, и начальное число Л'с ]и~) г О тсг А= — Д" е т„, МА О>ПВВт т„з =1582 од. 2) А — ? т, ОУПВВ™ А = 70,7 Бю 0>ПВВт т„, = 4,4 с> . (557~ 55б ,4 .» Первоначальная масса радиоактивного изотопа иода 'з'1 (период полураспада т„, = 8 сут) равна 1 г.
Определите: 1) начальную ал- тивность изотопа, 2) его активность через 3 сут 1) Ас=4,6!.10 Бц 2) и=355 10" Бю Активность некоторого радиоактивного изотопа в начальный момент времени составляла 100 Бк. Определите активность этого изогопа по истечении промежутка времени, равного половине периода полураспада. Начальная активность 1 г изотопа радия з- йа равна 1 Ки Определите период полураспада 7; этого изотопа. :Ф г ги '~т Принимая, что все атомы изотопа иода,з1 ( туз — — 8 сут) массой т = 1 мкг радиоактивны, определите: !) начальную активность Ас этого изотопа; 2) его активность А через 3 сут.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
