1
|
1
|
1
|
Кирхгоф заңын жазыңыз
|
1
|
1
|
2
|
Стефан- Больцман және Виннің ығысу заңын жазып беріңіз
|
1
|
1
|
3
|
Релей-Джинс және Планк формулаларын жазыңыз
|
1
|
1
|
4
|
Оптикалық пирометрияны жазыңыз
|
1
|
1
|
5
|
Жарықтың жылулық көздерін жазып беріңіз
|
1
|
1
|
6
|
Фотоэффект құбылысы туралы жазыңыз
|
1
|
1
|
7
|
Фотон массасын және импульсті жазыңыз
|
1
|
1
|
8
|
Стационар күйдегі Шредингер теңдеуін жазыңыз
|
1
|
1
|
9
|
Кванттық механикадағы себеп-салдар принципін жазыңыз
|
1
|
1
|
10
|
Еркін бөлшектің қозғалысы туралы жазыңыз
|
1
|
2
|
1
|
Молекулалардың қасиеттерін өз сөзіңізбен жазыңыз
|
1
|
2
|
2
|
Атомнын магниттік касиеттерін өз сөзіңізбен түсіндіріңіз
|
1
|
2
|
3
|
Сырткы магнит ерісінін атомға әсерiн тұжырымдаңыз
|
1
|
2
|
4
|
Зееман эффектісін өз сөзіңізбен жазыңыз
|
1
|
2
|
5
|
Пашен-Бак эффектісін тұжырымдаңыз
|
1
|
2
|
6
|
Тунельдік эффектісі туралы өз сөзіңізбен жазыңыз
|
1
|
2
|
7
|
Атомның Томсон және Резерфорд моделін өз сөзіңізбен жазыңыз
|
1
|
2
|
8
|
Сутегі атомының сызықтық спектрлерін тұжырымдаңыз
|
1
|
2
|
9
|
Сырткы магнит өрісінін атомға әсерiне мысал келтіріңіз
|
1
|
2
|
10
|
Шредингер теңдеуін өз сөзіңізбен жазыңыз
|
1
|
3
|
1
|
Жарықтың қызыл сәулелерінің ( ) , 2)рентген сәулелерінің ( ) және 3) гамма-сәулелерінің ( ) фотондарының массасын тауып мәселені шешіңіз
|
1
|
3
|
2
|
Фотонға сәйкес келетін толқын ұзындығын 0,016Ǎ-ге тең деп алып,оның энергиясын, массасын және қозғалыс мөлшерін көрсетіңіз.
|
1
|
3
|
3
|
Электронның кинетикалық энергиясы толқын ұзындығы 𝞴=5200Ǎ фотонның энергиясына тең болу үшін,ол қандай жылдамдықпен қозғалуы тиіс екенін көрсетіңіз.
|
1
|
3
|
4
|
Фотонның массасы электронның тыныштықтағы массасына тең болу үшін,оның энергиясын анықтап мәселені шешіңіз
|
1
|
3
|
5
|
Фотондардың монохромат шоғының S=2см^2 аудан арқылы t=0,5 мин ішінде ауыстыратын қозғалыс мөлшері ρ_ф=3*10^-4 г*см/сек-қа тең .Осы фотондар шоғы үшін ішіндегі бірлік ауданға түсетін энергияны тауып көресетіңіз.
|
1
|
3
|
6
|
Жоғары энергия кезінде рентген және гамма-сәуле шығару дозаларын рентгенмен өлшеуге арналған шарттарды жүзеге асыру қиын болғандықтан, ГОСТ 8848-63 кванттар энергиясынан 3 Мэв –қа дейінгі сәуле шығару үшін доза бірлігі ретінде рентгенді қолдануға жол береді.Рентген өлшеу бірлігін рентген сәуле шығарудың қандай шекті толқын ұзындығына дейін пайдалануға болатындығын анықтап мәселені шешіңіз.
|
1
|
3
|
7
|
А.Г.Столетовтың "Актино-электрлік зерттеу " "(1888ж)деген еңбегінде тұңғыш рет фотоэффектінің негізгі заңдары анықталды.Оның тәжірибелерінен алынған нәтижелерінің бірінде мынандай анықтама берілген: "Разрядтаушы әсерлерге неғұрлым сынғыштық қасиеті бар,толқын ұзындықтары 295-10^-6 мм-ден кіші сәулелер жатады"А.Г.Столетовтың жұмыс істегенде пайдаланған металдан электронның шығу жұмысын көрсетіңіз.
|
1
|
3
|
8
|
Электронның қозғалыс мөлшері толқын ұзындығы 𝞴=5200Ǎ фотонның қозғалыс мөлшеріне тең болу үшін ол қандай жылдамдықпен қозғалатының анықтап мәселені шешіңіз.
|
1
|
3
|
9
|
Толқын ұзындығы 𝞴=4860Ǎ фотон атомымен сәуле шығару кезінде сутегі атомындағы электронның кинетикалық энергиясы қаншалық өзгеретінің анықтап мәселені шешіңіз.
|
1
|
3
|
10
|
Ауданы 100 см^2 бетке минут сайын 62 Дж жарық энергиясы түседі. Берілген бет:1) барлық сәулені түгел шағылдыратын және 2) оған түскен сәулелерді толық жұтып алатын жағдайларда жарық қысымының шамасын көрсетіңіз.
|
2
|
1
|
1
|
Тік бұрышты потенциалдық «шұңқырдағы» бөлшек қозғалысын жазыңыз
|
2
|
1
|
2
|
Еріксіз сәуле шығару негізінде жарықты күшейтудін жалпы принциптері туралы жазыңыз.
|
2
|
1
|
3
|
Тунельдік эффектісін жазып беріңіз.
|
2
|
1
|
4
|
Кванттық механикадағы сызықты гормоникалық осциляторды жазыңыз
|
2
|
1
|
5
|
Сутегі атомы спектрлерін Бор теориясы бойынша ұйымдастыруын талдап белгілеңіз.
Бордың бірінші постулаты бойынша атомда электрондардың белгілі бір стационар орбиталары бар. Бор стационар орбиталар үшін мына шарт орындалуы тиіс деп тұжырымдады:
merv=nħ
мұндағы n =1,2,3, ... . Бұл шарт бойынша стационар орбиталардағы электронның импульс моменті ħ Планк тұрақтысынан бүтін еселікке үлкен дискретті мәндерге ғана ие бола алады. Сонымен бірге Бор атом ядросының өрісінде қозғалып жүрген электронға Ньютонның екінші заңы мен Кулон заңын қолдануға болады деп есептеді. (Ал оның ұсынған өрнегі классикалық физикаға қарама-қайшы екенін ескерте кетейік.)
Заряды Ze атом ядросының өрісінде бір электрон қозғалып жүрген жүйені қарастырайық. Егер Z = 1 болса, бұл сутегі атомы, ал егер Z > 1 болса, бұл сутегі тектес атом, яғни ион. Ядро тарапынан электронға kZe2/r2 Кулон күші әрекет етеді, бұл күш Ньютонның екінші заңы бойынша электронның массасы мен үдеуінің көбейтіндісіне тең. Электрон дөңгелек орбитамен қозғалады, сондықтан оның центрге тартқыш үдеуі v2/r. Олай болса,
mev2/r=kZe2/r2
өрнегінен ν жылдамдықты тауып, өрнегіне қойсақ:
n2ħ2/mer=kZe2,
бұдан электронның стационар орбитасының радиусы:
rn=(ħ2/kme)n2
Егер өрнегінде n = 1, Z = 1 болса, сутегі атомындағы электронның бірінші стационар орбитасының радиусын анықтаймыз. Оны r0 әрпімен белгілеп, Бор радиусы деп атайды:
r0=ħ2/kmee2=0,529*10-10м
Бұл мән молекулалы-кинетикалық теория бойынша есептелген сутегі атомы радиусының мәнімен сәйкес келеді.
Стационар орбитадағы электронның толық энергиясы оның кинетикалық энергиясы және ядромен әрекеттесу кезіндегі потенциалдық энергиясының қосындысынан тұрады:
E=mev2/2+kZe2/r.
Соңғы теңдеуді өрнегін пайдалана отырып, мынадай түрге келтіруге болады: Еn=-kZe2/2r. Бұл өрнектегі радиустың орнына өрнегін қойсақ, атомның ішкі энергиясының мүмкін мәндерін алуға болады:
Еn=(k2mee4/2ħ2)(Z2/n2)
Мұндағы k=1/4 ε0 SI жүйесінде берілген. n = 1, 2, 3, ... бүтін сандары негізгі кванттық сандар деп aталады.
Сонымен, атомның энергиясы тек өрнегімен анықталатын дискретті мәндерді ғана қабылдай алады.
Сутегі атомы үшін Z = 1, ал оның энергиясының мәндері былай анықталады:
En=-(k2mee4/2ħ2)(1/n2).
Сызықтың шығару және жұтылу спектрлері Бор теориясында атомдардың энергиясы өрнегімен анықталатын дискретті мәндерге ғана ие бола алатынымен түсіндіріледі. Бір химиялық элементтің барлық атомдарының энергетикалық деңгейлері бірдей. Электрон бір деңгейден екінші деңгейге ауысқанда фотон сәуле шығарады. Басқа элемент атомдарының энергетикалық деңгейлерінің құрылымы басқа, сондықтан шығару және жұтылу спектрлері өзгеше болады.
Бордың екінші постулатынан сәуле шығару жиілігін анықтайық:
hν=En-Em, ν=En/2 ħ-Em/2 ħ.
Соңғы өрнекте ħ=n/2 екенін ескердік. Энергияның мәніне өрнегін қойсақ,
ν=k2mee4/4 ħ3(1/m2-1/n2)
аламыз. Егер
R=k2mee4/4 ħ3
деп белгілесек, өрнегі Бальмердің формуласымен сәйкес келеді. Өрнегіне кіретін шамалардың бәрі белгілі тұрақтылар, олардың мәндерін орнына қойып, R Ридберг тұрақтысын есептеп шығаруға болады. Осындай есептеулердің нәтижесі тәжірибеден алынған мәнмен бірдей болып шыққан. Жиіліктердің формуласымен есептелген мәндері де эксперименттің нәтижесімен дәл келеді.
Бор теориясы атом құрылымының теориясын жасаудағы алғашқы қадам болып табылады. Ол классикалық физика заңдылықтарын микроәлем физикасының құбылыстарына қолдануға жарамайтының айқын көрсетіп берді. Бірақ алғашқы жетістіктерден соң Бор теориясы көптеген қиындықтарға кездесті. Мысалы, ол сутегінен кейінгі ең қарапайым гелий атомының теориясын жасауда толық сәтсіздікке ұшырады. Сәтсіздіктердің басты себебі теорияның ішкі логикалық қарама-қайшылығында еді, ол жартылай классикалық, жартылай кванттық көзқарастарға сүйенді. Қазіргі кезде Бор теориясы, негізінен, тарихи қызығушылық тудырады. Бірақ бұл теория қазір де бірқатар маңызды физикалық ұғымдарды (мысалы, энергетикалық деңгейлер ұғымын) енгізуге қолданылатын ыңғайлы механикалық модель болып табылатынын есте ұстаған жөн. Сонымен, Бор теориясы кванттық механиканы құрудағы өтпелі кезең болып табылады.[1]
|
2
|
1
|
6
|
Комптон эффекті және оның элементар теориясын жазыңыз
КОМПТОН ЭФЕКТІ (Комптондық шашырау), шашыраған сәулелену толқын ұзындығының өзгеруімен жүретін бос зарядталған бөлшектердің қатты (қысқа толқынды) электромагниттік сәулеленудің шашырауы. Оны 1922 жылы А.Комптон графиттегі қатты рентген сәулелерінің шашырауы кезінде ашты, оның сәулеленуді шашыратқыш атомдық электрондарын жақсы дәлдікпен еркін деп санауға болады (себебі рентген сәулелерінің жиілігі электронның тән жиіліктерінен әлдеқайда асып түседі). жеңіл атомдардағы қозғалыс). Комптонның өлшеулері бойынша рентген сәулесінің бастапқы толқын ұзындығы λ 0, ол θ бұрышы арқылы шашыраған кезде өсті және оған тең болды.
мұндағы λ C барлық заттар үшін тұрақты шама, электронның Комптон толқын ұзындығы деп аталады. (λ С = λ/2π = 3,86159268·10 -11 см шама жиі қолданылады) Комптон эффектісі жарықтың классикалық толқындық теориясына күрт қайшы келеді, оған сәйкес электромагниттік сәулеленудің толқын ұзындығы бос сәуле шашыраған кезде өзгермеуі керек. электрондар. Сондықтан, Комптон эффектінің ашылуы жарықтың қосарлы табиғатын көрсететін маңызды фактілердің бірі болды (Корпускулярлық-толқындық дуализмді қараңыз). Комптон және оған тәуелсіз П.Дебай берген әсердің түсіндірмесі мынада: энергиясы E \u003d ћω және импульсі p \u003d ћk болатын γ-квант электронмен соқтығысқанда, энергиясының бір бөлігін келесіге береді. ол шашырау бұрышына байланысты. (Мұндағы ћ - Планк тұрақтысы, ω - электромагниттік толқынның циклдік жиілігі, k - оның толқындық векторы |k|= ω/s, толқын ұзындығына λ = 2π|k| қатынасы бойынша қатысты.) Заңдары бойынша. энергия мен импульстің сақталуы, тыныштықтағы электронмен шашыраған энергия γ- кванттық
шашыраған сәулеленудің толқын ұзындығына λ' толық сәйкес келеді. Бұл жағдайда электронның Комптон толқын ұзындығы іргелі тұрақтылар арқылы өрнектеледі: электрон массасы m e, жарық жылдамдығы c және Планк тұрақтысы ћ: λ С = ћ/m e c. Комптон эффектісінің мұндай интерпретациясын бірінші сапалы түрде растау 1923 жылы К.Т.Р.Уилсонның өзі ойлап тапқан камерада (Вильсон камерасында) ауаны рентген сәулелерімен сәулелендіру кезінде кері айналу электрондарын бақылауы болды. Комптон эффектінің егжей-тегжейлі сандық зерттеулерін Д.В.Скобельцын жүргізді, ол жоғары энергиялы γ-кванттар көзі ретінде RaC (214 Bi) радиоактивті препаратты және детектор ретінде магнит өрісінде орналасқан бұлтты камераны пайдаланды. Скобельцынның мәліметтері кейінірек кванттық электродинамиканы тексеру үшін пайдаланылды. Осы тексеру нәтижесінде швед физигі О.Клейн, жапон физигі Ю.Нишина және И.Е.Тамм Комптон эффектінің эффективті қимасы γ-кванттар энергиясының жоғарылауымен (яғни азаюымен) төмендейтінін анықтады. электромагниттік сәулеленудің толқын ұзындығында) және толқын ұзындығы Compton бірінен едәуір асатын болса, толқын негізінде JJ Томсон көрсеткен σ T \u003d (8π / 3) re 2 \u003d 0,6652459 10 -24 см 2 шегіне бейім. теория (re \u003d e 2 / mes 2 - классикалық электрон радиусы).
|
2
|
1
|
7
|
Жарықтың жылулық көздерін жазыңыз
Жылулық жарық көздері - ыстық сымдардың жарқырауы. Мұндай көздің қарапайым мысалы - қыздыру шамы. Қызған кезде көрінетін жарық шығаратын кез келген дене де жылулық жарық көзі болып табылады
Жылулық жарық көздеріне барлық қыздыру шамдары, соның ішінде галогендік және айна шамдары жатады.
А.Н.Лодыгиннің көміртекті таяқша түріндегі жіпті корпусы бар бірінші шамы пайда болғаннан бері 130 жыл ішінде қыздыру шамдары дамудың бірнеше революциялық кезеңдерін бастан өткерді: бұрандалы негізі бар шамдарды жеткізу (1879); жіп үшін вольфрамды пайдалану (1909); шамдарды инертті газбен толтыру және жіп корпусын спиральдау (1913); шамдар жасау биспиральды жіп және криптонды толтыру (1936); вольфрам-галоген циклі бар шамдарды жасау (1959). Қазіргі уақытта қыздыру шамдарының техникалық параметрлері теориялық шектеулерге жақын деп айтуға болады және мұнда айтарлықтай серпіліс күтуге болмайды.
Қазір әлемде жыл сайын шамамен 5000 өлшемдегі 4 миллиардтан астам қыздыру шамдары шығарылады, бұл барлық газ разрядты жарық көздерін біріктіргеннен.
.
|
2
|
1
|
8
|
Бөлшектің потенциалдық бөгеттен өтуін жазып беріңіз.
Биіктігі бөлшектің энергиясынан асатын бөлшектің потенциалдық тосқауыл арқылы өтуін туннельдік эффект деп атайды (кедергі астынан өтетін бөлшек туннельде қозғалып бара жатқан сияқты). Туннель эффектісі таза кванттық құбылыс екенін ескеріңіз. Алдыңғы абзацта бөлшектің кеңістіктің шектеулі аймағындағы қозғалысы, ақырлы қозғалыс деп аталатын қозғалыс қарастырылды. Енді күш өрістерінде орналасқан бөлшек шексіздікке бара алатын жағдайларды талдауға Потенциалды шекті аймақтағы бөлшектердің қозғалысы. Бөлшектердің оның потенциалдық энергиясы түрдегі күш өрісіндегі қозғалысын қарастырайықкөшейік, яғни. Бөлшектердің шексіз қозғалысын қарастыруға кірісейік.
Бұл жағдайда бөлшек потенциалдық шекті аймақта деп айтылады. Табалдырық шекарасында, яғни кезінде бөлшектің потенциалдық энергиясы күрт соңғы шамаға өзгереді (4.7-сурет) .
Біз табалдырықтың () сол жағындағы аумақты I санымен белгілейміз және осы аймақтың барлық шешімдері 1 индексімен белгіленеді. Табалдырықтың оң жағындағы аудан () II санымен белгіленеді, оған сәйкес шешімдерді 2 санымен белгілейміз.
|
2
|
1
|
9
|
Анықталмаушылық қатынастар туралы жазыңыз.
Кванттық механикадағы Гейзенберг белгісіздік принципі коммутацияланбайтын операторлар (мысалы, позиция мен импульс, ток пен кернеу, электрлік және магнит өрістері). Неғұрлым қолжетімді, ол былай естіледі: бөлшектің бір сипаттамасы неғұрлым дәл өлшенсе, екіншісін дәлірек өлшеуге болады. Белгісіздік қатынасы[* 1] бақыланатын кванттық жұптың стандартты ауытқуларының көбейтіндісі үшін төменгі шекті белгілейді. 1927 жылы Вернер Гейзенберг ашқан белгісіздік принципі физикалық кванттық механиканың іргетастарының бірі болып табылады[1][2]. Бұл толқындық-бөлшектік дуализм принципінің салдары[3] Гейзенбергтің белгісіздік қатынастары екі ауыспайтын бақыланатын заттардың бір мезгілде өлшеу дәлдігінің теориялық шегі болып табылады. Олар кейде фон Нейман өлшемдері деп аталатын идеалды өлшемдер үшін де, идеалды емес өлшемдер үшін де жарамды [* 2].
Белгісіздік принципі бойынша бөлшектің орны мен жылдамдығын (импульсін) бір уақытта дәл өлшеу мүмкін емес[* 3] Бастапқыда Гейзенберг ұсынған нысандағы белгісіздік принципі екі экстремалды жағдайдың ешқайсысы да орындалмаған жағдайда да қолданылады (толық анықталған импульс және толығымен анықталмаған кеңістіктік координат немесе толығымен анықталмаған импульс және толық анықталған координат). . Белгісіздік қатынастары кез келген шаманың бір реттік өлшемінің дәлдігін шектемейді (көпөлшемді шамалар үшін бұл жерде жалпы жағдайда бір ғана құраушы ескеріледі). Егер оның операторы әр түрлі уақыт моментінде өзімен ауысса, онда бір шаманың бірнеше (немесе үздіксіз) өлшемдерінің дәлдігі шектелмейді. Мысалы, бос бөлшек үшін белгісіздік қатынасы оның импульсін дәл өлшеуге кедергі жасамайды, бірақ оның координатасын дәл өлшеуге мүмкіндік бермейді (бұл шектеу координатаның стандартты кванттық шегі деп аталады). Математикалық мағынада кванттық механикадағы белгісіздік қатынасы Фурье түрлендіруінің белгілі бір қасиетінің тікелей салдары болып табылады[* 5].
Гейзенбергтің белгісіздік қатынастары мен толқындардың немесе сигналдардың қасиеттері арасында нақты сандық ұқсастық бар. Дыбыс толқыны сияқты уақыт бойынша өзгеретін сигналды қарастырайық. Кез келген уақытта сигналдың жиілік спектрі туралы айтудың мағынасы жоқ. Жиілікті дәл анықтау үшін сигналды біраз уақыт бақылау керек, осылайша уақыттың дәлдігін жоғалтады. Басқаша айтқанда, дыбыс бір уақытта өте қысқа импульс сияқты өзінің бекіту уақытының дәл мәніне де, үздіксіз (және, негізінен, шексіз ұзақ) таза дыбыс үшін жиіліктің дәл мәніне де ие бола алмайды. тонус (таза синусоид). Толқынның уақыттық орны мен жиілігі математикалық тұрғыдан бөлшектің координаталық және кванттық механикалық импульсіне толығымен ұқсас. Бұл таңқаларлық емес егер есіңізде болса
, яғни кванттық механикадағы импульс — сәйкес координата бойындағы кеңістіктік жиілік.
|
2
|
1
|
10
|
Заттардың корпускулалық-толқындық теориясын жазыңыз
Жарық деген не? Бұл сұраққа ғалымдар көне аманнан жауап іздеп келді. XIX ғасырға дейін жарық тез қозғалатын бөлшектер — корпускулалар ағыны ретінде қарастырылып келді. Бұл көзқарасты И. Ньютон да ұстанды. Бірақ, XIX ғасырда жарықтың толқындық қасиеттері айқын білінетін оның интерференциясы, дифракциясы және т.б. құбылыстар ашылды. Юнг пен Френель жұмыстарының нәтижесі екі бәсекелес корпускулалық және толқындық теорияның біреуі, яғни толқындық теорияның жеңіп шығуына әкелді. Бұдан соң Максвелл еңбектерінің қорытындысы жарықтың электромагниттік толқын екенін түпкілікті дәлелдеп берді.
Бірақ XIX ғасырдың аяғы мен XX ғасырдың басында ашылған құбылыстар (оларды біз осы тарауда қарастырып өттік) жарықтың фотондар ағыны ретінде таралатынын көрсетті. Сонымен, жарық деген не? Толқын ба әлде бөлшек пе деген сұрақ қайта туындады. Физик ғалымдар бірте-бірте сұрақты бұлай қоюдың өзі дұрыс емес екенін түсінді.
Жарықта әрі үздіксіз электромагниттік толкындардың, әрі дискретті фотондардың бөлшектік қасиеттері бар. Абсолют қара дененің сәулеленуін және жарық қысымының флуктуацияларын зерттей отырып, жарық қасиеттерінің екіжақтылығын алғаш түсінген Эйнштейн болды. Ол осы айтылған ауытқуларды есептейтін формуланы қорытып шығарды. Бұл формула екі қосылғыштан тұрады, бірінші қосылғыш — "кванттық мүше" жарықты фотондардың ағыны ретінде сипаттаса, екінші қосылғыш — "толкындық мүше" таралатын электромагниттік толқындағы флуктуацияларды сипаттайды. Жиілік жоғары болса, "кванттық мүшенің", төменгі жиіліктерде "толқындық мүшенің" үлесі басым болады. Белгілі оптикалық құбылыстардың заңдылықтарын зерделей отырып, толқын ұзындығы азайған сайын (немесе, жиілік артқан сайын) жарықтың кванттық қасиеттері айқын біліне бастайтынына (және керісінше) көз жеткізуге болады.
Егер жарықтың таралу процесіне статистикалық тәсіл тұрғысынан қарасақ, оның толқынды қорпускулалық екіжақтылық қасиеттері түсінікті бола бастайды. Кванттық көзқарас бойынша жарық — энергия мен импульс және массаға ие фотондардың ағыны. Жарық қандай да бір оптикалық жүйе арқылы (мысалы, дифракциялық тордан) өткенде, фотондар онымен әсерлесіп, кеңістікте қайта орын алмастырып, орналасады. Соның нәтижесінде, мысалы, дифракциялың көрініс бақыланады. Экранның берілген нүктесінің Е жарықталынуы уақыт бірлігінде осы нүктеге түскен барлық фотондар энергияларының қосындысына, олай болса n0 фотондар санына пропорционал. Сонымен, Е және n0 шамалары экранның берілген нүктесіне фотондардың түсу ықтималдылығына пропорционал. Толқындық көзқарас бойынша J жарықталыну интенсивтікке, ал оның өзі амплитуданың квадратына пропорционал, яғни Е ~ А2. Осы екі көзқарасты салыстыра отырып, мынадай қорытындыға келеміз: кеңістіктің қандай да бір нүктесіндегі жарық толқыны амплитудасының квадраты осы нүктеге фотондардың келіп түсу ықтималдылығын анықтайды.
Сонымен, жарықтың корпускулалық және толқындық қасиеттері бірін-бірі жоққа шығармайды, керісінше олар бір-бірін толықтырады. Сәулеленудің корпускулалық касиеттері оның энергиясы, импульсі және массасы үзікті бөлшектер — фотондарда жинақталуымен байланысты болса, толқындық қасиеттері осы фотондардың кеңістікте орналасуының статистикалық заңдылықтарымен байланысты. Тәжірибелер толқындық қасиет тек фотондардың ағынына ғана емес, жеке фотонға да тән екенін көрсетті. Фотон дифракциялық тордан өткен соң экранның қай нүктесіне келіп түсетінін дәл анықтап айту мүмкін емес, тек әр фотонның экранның қандай да бір нүктесіне түсу ықтималдығын ғана есептеуге болады. Осы тақырыпта айтылғандардан фотондар Ньютонның корпускулаларынан мүлде өзгеше бөлшектер екенін көреміз. Ньютон корпускулалары кәдімгі классикалық бөлшектердің қасиетіне ие болса, фотондар әрі бөлшек, әрі толқындық қасиетке ие.[1]
|
2
|
2
|
1
|
Бор теориясы және кванттық механика негіздерін өз сөзіңізбен жазыңыз
Э.Резерфорд моделінде атомның центрінде өлшемі R ≈ 10-12 см болатын оң зарядты массивтік ядро орналасқан.Н.Бор алғаш рет құрылымын қанағаттанарлық түсіндіруге мүмкіндік беретін модельді ұсынды. сутегі атомы.
Бор теориясының негізгі постулаттары:
Электрон Ньютон заңдарына сәйкес кулондық күштердің әсерінен дөңгелек орбита бойынша атом ядросының айналасында бірқалыпты айналады.
3.1. Атомның Бор моделінің орбиталары. Сутегі атомының деңгей диаграммасы.
Электронның рұқсат етілген орбиталары тек электронның бұрыштық импульсі nћ-ге тең, мұндағы n – бүтін сан.
Электрон қозғалмайтын орбита бойымен қозғалғанда атом энергия шығармайды.
Ei энергиясы бар орбитадан энергиясы Ef (Ei > Ef) басқа орбитаға ауысқанда hν = (Ei − Ef) энергиямен фотон шығарылады.
Дөңгелек орбитадағы қозғалыс. Кері айналу жиілігі ν:
(3.1)
Орбитаның стационарлық жағдайы. Бұрыштық импульсті кванттау:
(3.2)
Сутегі атомының Бор радиусы (n = 1, Z = 1) r0 = ћ2/me2 = 0,529 Å
Толық электрон энергиясы Е квантталған:
(3.3)
Егер электрон 1-ші Бор орбитасында болса, онда сутегі атомы E0 = −me4/2ћ2 = −13,6 эВ негізгі күйде болады.
|
2
|
2
|
2
|
Бор теориясы бойынша сутегі атомын тұжырымдаңыз.
Бор қағидалары, Бор постулаттары – даниялық физик Бордың атомның орнықты (стационар) күйін және спектрлік заңдылықтарын түсіндіруге арналған негізгі болжамдары (1913). Сутек атомының сызықтық спектрін (Бальмер-Ридберг формуласы), атомның ядролық моделі мен жарық сәулесінің квантты шығарылуы мен жұтылуын түсіндіру мақсатында Нильс Бордың 1913 жылы тұжырымдаған жорамалдары: 1. Атомдар, тек стационарлық күйлер деп аталатын қандай да бiр күйлерде ғана бола алады. Бұл күйдегi электрондар ядроны айнала үдей қозғалғанымен өзiнен сәуле шығармайды. Бірінші қағида немесе орнықты күйлер қағидасы: атомдағы электрондар кез келген энергиясы бар орбиталармен емес, тек белгілі бір энергиясы бар орбиталар бойымен қозғалады. Оларды орнықты орбиталар деп атайды. Орнықты орбиталардың энергиясы тек белгілі бір дискретті (үзікті) мәндерді ғана иеленеді. Электрондар мұндай орнықты орбита бойымен қозғалып жүргенде сәуле шығармайды. 2. Сәуле шығару немесе жұту тек бiр стационарлық күйден екiншi стационарлық күйге өткен кезде ғана болады. Ал шығарылған немесе жұтылған сәуленiң жиiлiгi мына шарттан анықталады
|
2
|
2
|
3
|
Франк және Герц тәжірбиесін өз сөзіңізбен жазыңыз
Франк - Герц тәжірибесі — атомның ішкі энергиясының үздіксіз өзгермейтіндігін, яғни белгілі бір дискреттік мәндер қабылдайтындығын (квантталатындығын) дәлелдейтін тәжірибе.
Тәжірибені алғаш рет 1913 ж. неміс физиктері Дж. Франк пен Г.Герц жасады. Бұл тәжірибе Н.Бордың кванттық теориясын дәлелдеуде маңызды рөл атқарды. Тәжірибеде ток күшінің К катод пен С1 тор арасындағы үдетуші потенциалдар айырымына тәуелділігі зерттелді; С2 тор мен А анод арасына тежеуші кернеу түсірілген; К аймақта үдеген электрондар торлар арасындағы сынап буының (Л түтікшені толтырып тұрған) атомдарымен соқтығысатын КК аймаққа барады. Соқтығысқаннан кейін ККК аймақтағы тежеуші потенциалды жеңуге жеткілікті энергиясы бар электрондар анодқа түседі.
Үдетуші потенциалды 4,9 В-қа дейін арттырғанда Г гальванометр тіркейтін ток күші монотонды артады. Демек, энергиясы 4,9 эВ электрондар атомдармен серпімді соқтығысады да, бірақ атомдардың ішкі энергиясын өзгертпейді. Егер V 4,9 В-тан артып кетсе (немесе одан еселік 9,8В, 14,7 В, мәндерден), Қ (V) қисық сызығында электрондардың атомдармен соқтығысуы серпімсіз болғандығын, яғни электрондар энергиясы атомдардың ішкі энергиясына ауысқандығын көрсететін құлдыраулар пайда болады. Энергияның 4,9 эВ-қа еселі мәндерінде электрондар әрбір атомға 4,9 эВ энергиясын бере отырып, олармен бірнеше рет серпімсіз соқтығыса алады. Демек Франк - Герц тәжірибесі негізгі энергетикалық күйдегі сынап атомдары жұта алатын энергияның ең аз мүмкін үлесі (энергияның ең аз кванты) 4,9 эВ екендігін көрсетті.
|
2
|
2
|
4
|
Сутегі атомы спектрлерін Бор теориясы бойынша өз сөзіңізбен жазыңыз
Бордың бірінші постулаты бойынша атомда электрондардың белгілі бір стационар орбиталары бар. Бор стационар орбиталар үшін мына шарт орындалуы тиіс деп тұжырымдады:
merv=nħ
мұндағы n =1,2,3, ... . Бұл шарт бойынша стационар орбиталардағы электронның импульс моменті ħ Планк тұрақтысынан бүтін еселікке үлкен дискретті мәндерге ғана ие бола алады. Сонымен бірге Бор атом ядросының өрісінде қозғалып жүрген электронға Ньютонның екінші заңы мен Кулон заңын қолдануға болады деп есептеді. (Ал оның ұсынған өрнегі классикалық физикаға қарама-қайшы екенін ескерте кетейік.)
Заряды Ze атом ядросының өрісінде бір электрон қозғалып жүрген жүйені қарастырайық. Егер Z = 1 болса, бұл сутегі атомы, ал егер Z > 1 болса, бұл сутегі тектес атом, яғни ион. Ядро тарапынан электронға kZe2/r2 Кулон күші әрекет етеді, бұл күш Ньютонның екінші заңы бойынша электронның массасы мен үдеуінің көбейтіндісіне тең. Электрон дөңгелек орбитамен қозғалады, сондықтан оның центрге тартқыш үдеуі v2/r. Олай болса,
mev2/r=kZe2/r2
өрнегінен ν жылдамдықты тауып, өрнегіне қойсақ:
n2ħ2/mer=kZe2,
бұдан электронның стационар орбитасының радиусы:
rn=(ħ2/kme)n2
Егер өрнегінде n = 1, Z = 1 болса, сутегі атомындағы электронның бірінші стационар орбитасының радиусын анықтаймыз. Оны r0 әрпімен белгілеп, Бор радиусы деп атайды:
r0=ħ2/kmee2=0,529*10-10м
Бұл мән молекулалы-кинетикалық теория бойынша есептелген сутегі атомы радиусының мәнімен сәйкес келеді.
Стационар орбитадағы электронның толық энергиясы оның кинетикалық энергиясы және ядромен әрекеттесу кезіндегі потенциалдық энергиясының қосындысынан тұрады:
E=mev2/2+kZe2/r.
Соңғы теңдеуді өрнегін пайдалана отырып, мынадай түрге келтіруге болады: Еn=-kZe2/2r. Бұл өрнектегі радиустың орнына өрнегін қойсақ, атомның ішкі энергиясының мүмкін мәндерін алуға болады:
Еn=(k2mee4/2ħ2)(Z2/n2)
Мұндағы k=1/4 ε0 SI жүйесінде берілген. n = 1, 2, 3, ... бүтін сандары негізгі кванттық сандар деп aталады.
Сонымен, атомның энергиясы тек өрнегімен анықталатын дискретті мәндерді ғана қабылдай алады.
Сутегі атомы үшін Z = 1, ал оның энергиясының мәндері былай анықталады:
En=-(k2mee4/2ħ2)(1/n2).
Сызықтың шығару және жұтылу спектрлері Бор теориясында атомдардың энергиясы өрнегімен анықталатын дискретті мәндерге ғана ие бола алатынымен түсіндіріледі. Бір химиялық элементтің барлық атомдарының энергетикалық деңгейлері бірдей. Электрон бір деңгейден екінші деңгейге ауысқанда фотон сәуле шығарады. Басқа элемент атомдарының энергетикалық деңгейлерінің құрылымы басқа, сондықтан шығару және жұтылу спектрлері өзгеше болады.
Бордың екінші постулатынан сәуле шығару жиілігін анықтайық:
hν=En-Em, ν=En/2 ħ-Em/2 ħ.
Соңғы өрнекте ħ=n/2 екенін ескердік. Энергияның мәніне өрнегін қойсақ,
ν=k2mee4/4 ħ3(1/m2-1/n2)
аламыз. Егер
R=k2mee4/4 ħ3
деп белгілесек, өрнегі Бальмердің формуласымен сәйкес келеді. Өрнегіне кіретін шамалардың бәрі белгілі тұрақтылар, олардың мәндерін орнына қойып, R Ридберг тұрақтысын есептеп шығаруға болады. Осындай есептеулердің нәтижесі тәжірибеден алынған мәнмен бірдей болып шыққан. Жиіліктердің формуласымен есептелген мәндері де эксперименттің нәтижесімен дәл келеді.
Бор теориясы атом құрылымының теориясын жасаудағы алғашқы қадам болып табылады. Ол классикалық физика заңдылықтарын микроәлем физикасының құбылыстарына қолдануға жарамайтының айқын көрсетіп берді. Бірақ алғашқы жетістіктерден соң Бор теориясы көптеген қиындықтарға кездесті. Мысалы, ол сутегінен кейінгі ең қарапайым гелий атомының теориясын жасауда толық сәтсіздікке ұшырады. Сәтсіздіктердің басты себебі теорияның ішкі логикалық қарама-қайшылығында еді, ол жартылай классикалық, жартылай кванттық көзқарастарға сүйенді. Қазіргі кезде Бор теориясы, негізінен, тарихи қызығушылық тудырады. Бірақ бұл теория қазір де бірқатар маңызды физикалық ұғымдарды (мысалы, энергетикалық деңгейлер ұғымын) енгізуге қолданылатын ыңғайлы механикалық модель болып табылатынын есте ұстаған жөн. Сонымен, Бор теориясы кванттық механиканы құрудағы өтпелі кезең болып табылады.[1]
|
2
|
2
|
5
|
Заттардың корпускулалық-толқындық теориясын тұжырымдаңыз
Жарық деген не? Бұл сұраққа ғалымдар көне аманнан жауап іздеп келді. XIX ғасырға дейін жарық тез қозғалатын бөлшектер — корпускулалар ағыны ретінде қарастырылып келді. Бұл көзқарасты И. Ньютон да ұстанды. Бірақ, XIX ғасырда жарықтың толқындық қасиеттері айқын білінетін оның интерференциясы, дифракциясы және т.б. құбылыстар ашылды. Юнг пен Френель жұмыстарының нәтижесі екі бәсекелес корпускулалық және толқындық теорияның біреуі, яғни толқындық теорияның жеңіп шығуына әкелді. Бұдан соң Максвелл еңбектерінің қорытындысы жарықтың электромагниттік толқын екенін түпкілікті дәлелдеп берді.
Бірақ XIX ғасырдың аяғы мен XX ғасырдың басында ашылған құбылыстар (оларды біз осы тарауда қарастырып өттік) жарықтың фотондар ағыны ретінде таралатынын көрсетті. Сонымен, жарық деген не? Толқын ба әлде бөлшек пе деген сұрақ қайта туындады. Физик ғалымдар бірте-бірте сұрақты бұлай қоюдың өзі дұрыс емес екенін түсінді.
Жарықта әрі үздіксіз электромагниттік толкындардың, әрі дискретті фотондардың бөлшектік қасиеттері бар. Абсолют қара дененің сәулеленуін және жарық қысымының флуктуацияларын зерттей отырып, жарық қасиеттерінің екіжақтылығын алғаш түсінген Эйнштейн болды. Ол осы айтылған ауытқуларды есептейтін формуланы қорытып шығарды. Бұл формула екі қосылғыштан тұрады, бірінші қосылғыш — "кванттық мүше" жарықты фотондардың ағыны ретінде сипаттаса, екінші қосылғыш — "толкындық мүше" таралатын электромагниттік толқындағы флуктуацияларды сипаттайды. Жиілік жоғары болса, "кванттық мүшенің", төменгі жиіліктерде "толқындық мүшенің" үлесі басым болады. Белгілі оптикалық құбылыстардың заңдылықтарын зерделей отырып, толқын ұзындығы азайған сайын (немесе, жиілік артқан сайын) жарықтың кванттық қасиеттері айқын біліне бастайтынына (және керісінше) көз жеткізуге болады.
Егер жарықтың таралу процесіне статистикалық тәсіл тұрғысынан қарасақ, оның толқынды қорпускулалық екіжақтылық қасиеттері түсінікті бола бастайды. Кванттық көзқарас бойынша жарық — энергия мен импульс және массаға ие фотондардың ағыны. Жарық қандай да бір оптикалық жүйе арқылы (мысалы, дифракциялық тордан) өткенде, фотондар онымен әсерлесіп, кеңістікте қайта орын алмастырып, орналасады. Соның нәтижесінде, мысалы, дифракциялың көрініс бақыланады. Экранның берілген нүктесінің Е жарықталынуы уақыт бірлігінде осы нүктеге түскен барлық фотондар энергияларының қосындысына, олай болса n0 фотондар санына пропорционал. Сонымен, Е және n0 шамалары экранның берілген нүктесіне фотондардың түсу ықтималдылығына пропорционал. Толқындық көзқарас бойынша J жарықталыну интенсивтікке, ал оның өзі амплитуданың квадратына пропорционал, яғни Е ~ А2. Осы екі көзқарасты салыстыра отырып, мынадай қорытындыға келеміз: кеңістіктің қандай да бір нүктесіндегі жарық толқыны амплитудасының квадраты осы нүктеге фотондардың келіп түсу ықтималдылығын анықтайды.
Сонымен, жарықтың корпускулалық және толқындық қасиеттері бірін-бірі жоққа шығармайды, керісінше олар бір-бірін толықтырады. Сәулеленудің корпускулалық касиеттері оның энергиясы, импульсі және массасы үзікті бөлшектер — фотондарда жинақталуымен байланысты болса, толқындық қасиеттері осы фотондардың кеңістікте орналасуының статистикалық заңдылықтарымен байланысты. Тәжірибелер толқындық қасиет тек фотондардың ағынына ғана емес, жеке фотонға да тән екенін көрсетті. Фотон дифракциялық тордан өткен соң экранның қай нүктесіне келіп түсетінін дәл анықтап айту мүмкін емес, тек әр фотонның экранның қандай да бір нүктесіне түсу ықтималдығын ғана есептеуге болады. Осы тақырыпта айтылғандардан фотондар Ньютонның корпускулаларынан мүлде өзгеше бөлшектер екенін көреміз. Ньютон корпускулалары кәдімгі классикалық бөлшектердің қасиетіне ие болса, фотондар әрі бөлшек, әрі толқындық қасиетке ие.[1]
|
2
|
2
|
6
|
Анықталмаушылық қатынастар туралы өз сөзіңізбен жазыңыз
Кванттық механикадағы Гейзенберг белгісіздік принципі коммутацияланбайтын операторлар (мысалы, позиция мен импульс, ток пен кернеу, электрлік және магнит өрістері). Неғұрлым қолжетімді, ол былай естіледі: бөлшектің бір сипаттамасы неғұрлым дәл өлшенсе, екіншісін дәлірек өлшеуге болады. Белгісіздік қатынасы[* 1] бақыланатын кванттық жұптың стандартты ауытқуларының көбейтіндісі үшін төменгі шекті белгілейді. 1927 жылы Вернер Гейзенберг ашқан белгісіздік принципі физикалық кванттық механиканың іргетастарының бірі болып табылады[1][2]. Бұл толқындық-бөлшектік дуализм принципінің салдары[3] Гейзенбергтің белгісіздік қатынастары екі ауыспайтын бақыланатын заттардың бір мезгілде өлшеу дәлдігінің теориялық шегі болып табылады. Олар кейде фон Нейман өлшемдері деп аталатын идеалды өлшемдер үшін де, идеалды емес өлшемдер үшін де жарамды [* 2].
Белгісіздік принципі бойынша бөлшектің орны мен жылдамдығын (импульсін) бір уақытта дәл өлшеу мүмкін емес[* 3] Бастапқыда Гейзенберг ұсынған нысандағы белгісіздік принципі екі экстремалды жағдайдың ешқайсысы да орындалмаған жағдайда да қолданылады (толық анықталған импульс және толығымен анықталмаған кеңістіктік координат немесе толығымен анықталмаған импульс және толық анықталған координат). . Белгісіздік қатынастары кез келген шаманың бір реттік өлшемінің дәлдігін шектемейді (көпөлшемді шамалар үшін бұл жерде жалпы жағдайда бір ғана құраушы ескеріледі). Егер оның операторы әр түрлі уақыт моментінде өзімен ауысса, онда бір шаманың бірнеше (немесе үздіксіз) өлшемдерінің дәлдігі шектелмейді. Мысалы, бос бөлшек үшін белгісіздік қатынасы оның импульсін дәл өлшеуге кедергі жасамайды, бірақ оның координатасын дәл өлшеуге мүмкіндік бермейді (бұл шектеу координатаның стандартты кванттық шегі деп аталады). Математикалық мағынада кванттық механикадағы белгісіздік қатынасы Фурье түрлендіруінің белгілі бір қасиетінің тікелей салдары болып табылады[* 5].
Гейзенбергтің белгісіздік қатынастары мен толқындардың немесе сигналдардың қасиеттері арасында нақты сандық ұқсастық бар. Дыбыс толқыны сияқты уақыт бойынша өзгеретін сигналды қарастырайық. Кез келген уақытта сигналдың жиілік спектрі туралы айтудың мағынасы жоқ. Жиілікті дәл анықтау үшін сигналды біраз уақыт бақылау керек, осылайша уақыттың дәлдігін жоғалтады. Басқаша айтқанда, дыбыс бір уақытта өте қысқа импульс сияқты өзінің бекіту уақытының дәл мәніне де, үздіксіз (және, негізінен, шексіз ұзақ) таза дыбыс үшін жиіліктің дәл мәніне де ие бола алмайды. тонус (таза синусоид). Толқынның уақыттық орны мен жиілігі математикалық тұрғыдан бөлшектің координаталық және кванттық механикалық импульсіне толығымен ұқсас. Бұл таңқаларлық емес егер есіңізде болса
, яғни кванттық механикадағы импульс — сәйкес координата бойындағы кеңістіктік жиілік.
|
2
|
2
|
7
|
Толқындық функция және оның статистикалық мағынасын тұжырымдаңыз
Классикалық физикада бөлшектің кез келген уақыттағы күйі оның координаталары мен моменттерін (x, y, z, px, py, pz) орнату арқылы сипатталады. Бұл шамаларды t уақытында біле отырып, белгілі күштердің әсерінен жүйенің барлық кейінгі және алдыңғы уақыттағы эволюциясын сипаттауға болады. Классикалық физикадағы бөлшектердің координаталары мен моменттері тікелей өлшенетін шамалар немесе бақыланатын шама болып табылады. Кванттық физикада күй ұғымы өзгеруде. Кванттық бөлшекте толқындық қасиеттердің болуы кейбір толқындық өрістің онымен байланысты болуы керек екенін көрсетеді. Бұл толқын өрісінің координаталар мен уақытқа тәуелді амплитудасы ψ(x, y, z, t) толқындық функциясы деп аталады. Толқындық функция тікелей бақыланатын шама емес. Бақыланатын шама толқындық функцияның квадраттық модулі болып табылады. ψ(x, y, z, t) толқындық функциясы бар берілген күйде тек бақыланатын мәндердің ықтималдық таралуы туралы айтуға болады. Мысалы, t уақытында берілген x, y, z нүктесінде бөлшекті табу ықтималдығы w толқындық функция модулінің квадратымен анықталады.
w ~ |ψ(x, y, z, t)|2. Ықтималдықтарды қосу теориясының күшімен толқындық функцияның анықтамасы нормалау шартымен толықтырылуы керек.
∫|ψ(x,y,z,t|2dV = 1, Бүкіл шексіз кеңістікте қабылданған де интеграл - t уақытындағы бөлшекті бүкіл кеңістікте сенімді түрде анықтау ықтималдығы. Физикалық объектілердің екі сатылы сипаттамасының бір түрі туындайды: алдымен толқындық функцияны табу керек, содан кейін оны пайдалана отырып, бақыланатын мәндердің мәндерін анықтау керек. Кванттық теорияда барлық бақыланатын заттар бір уақытта нақты анықталған мәндерге ие бола алмайды. Мысалы, кванттық бөлшекте бір уақытта импульс пен позицияның белгілі мәндері болуы мүмкін емес.
|
2
|
2
|
8
|
Шредингер теңдеуін тұжырымдаңыз
|
2
|
2
|
9
|
Магниттік резонанс құбылысын өз сөзіңізбен жазыңыз
|
2
|
2
|
10
|
Молекуладағы қозғалыс түрлерін өз сөзіңізбен жазыңыз
|
2
|
3
|
1
|
Бір рет иондалған гелий атомындағы электронның екінші бор орбитадан бірінші орбитаға ауысып шығуына сәйкес келетін фотонның толқын ұзындығын тауып мәселені шешіңіз.
|
2
|
3
|
2
|
Егер рентген сәуле шығаруда 60° бұрышта графитпен комптондық шашырау кезінде шашыраған сәуленің толқын ұзындығы 2,54*10^-9 см-ге тең болса,онда рентген сәуле шығарудағы толқынның ұзындығын анықтап мәселені шешіңіз
|
2
|
3
|
3
|
Сутегі атомындағы екінші және үшінші орбиталардың және радиустарын есептеп көрсетіңіз =8,85*10^-2 ф/м; Һ=6,63*10^-34 Дж*с; =9,1*10^-31 кг; e=1,6*10^-19 кл).
|
2
|
3
|
4
|
Толқын ұзындығы 𝞴=5620Ǎ фотон атомымен сәуле шығару кезінде сутегі атомындағы электронның кинетикалық энергиясы қаншалық өзгеретінің тауып мәселені шешіңіз.
|
2
|
3
|
5
|
Сутегі атомының екінші орбитасындағы электронның ν жылдамдығын анықтап көрсетіңіз. =8,85*10^-2 ф/м; Һ=6,63*10^-34 Дж*с; =9,1*10^-31 кг; e=1,6*10^-19 кл)
|
2
|
3
|
6
|
Сутегі атомының бірінші қозу потенциалын анықтап мәселені шешіңіз =8,85*10^-2 ф/м; Һ=6,63*10^-34 Дж*с; =9,1*10^-31 кг; e=1,6*10^-19 кл)
|
2
|
3
|
7
|
Кинетикалық энергиясы:1)10 кэв және 2) 1 Мэв – ке тең электрон үшін берілген де Бройлдың толқын ұзындығын анықтап мәселені шешіңіз.
|
2
|
3
|
8
|
Сутегі атомының екінші орбитасындағы электронның айналу жиілігін анықтап мәселені шешіңіз. (Һ=6,63*10^-34 Дж*с; e=1,6*10^-19 кл)
|
2
|
3
|
9
|
Электронның қозғалыс мөлшері толқын ұзындығы 𝞴=4200Ǎ фотонның қозғалыс мөлшеріне тең болу үшін ол қандай жылдамдықпен қозғалатының анықтап көрсетіңіз.
|
2
|
3
|
10
|
Монохромат сәуле шоғы (𝞴=4900Ǎ) берілген бетке қалыпты түседі де ,оған 5*10^-7 кг/м^2 –ге тең қысым жасайды.Осы беттің бірлік ауданына секунд сайын қанша жарық кванты түсетінін анықтап көрсетіңіз. (Жарықтың шағылу коэффиенті 𝞀=0,25)
|
3
|
1
|
1
|
Жарықтың жылулық көздерін жазыңыз
|
3
|
1
|
2
|
Комптон эффекті және оның элементар теориясын анықтаңыз
|
3
|
1
|
3
|
Сәулеленудің кванттық табиғатын түсіндіріңіз
|
3
|
1
|
4
|
Бор теориясы және кванттық механика негіздерін жазыңыз
|
3
|
1
|
5
|
Бор теориясы бойынша сутегі атомын жазыңыз.
|
3
|
1
|
6
|
Атомның Томсон және Резерфорд моделі туралы жазыңыз
|
3
|
1
|
7
|
Сутегі атомының сызықтық спектрлерін анықтаңыз
|
3
|
1
|
8
|
Бор постулаттарын жазыңыз.
|
3
|
1
|
9
|
Бөлшектің потенциалдық бөгеттен өтуі туралы жазыңыз
|
3
|
1
|
10
|
Еріксіз сәуле шығару негізінде жарықты күшейтудін жалпы принциптері. Лазерлер туралы жазыңыз.
|
3
|
2
|
1
|
Молекуланың айналыс күйлеріне талдау жасаңыз
|
3
|
2
|
2
|
Молекуланың тербеліс күйлерін тұжырымдаңыз
|
3
|
2
|
3
|
Шредингер теңдеуін өз сөзіңізбен жазыңыз
|
3
|
2
|
4
|
Релей-Джинс және Планк формулаларын жазып, ұқсастықтар мен айырмашылық-тарды көрсетіңіз.
|
3
|
2
|
5
|
Кванттық механикадағы себеп-салдар принципін тұжырымдаңыз
|
3
|
2
|
6
|
Молекулалардың қасиеттерін өз сөзіңізбен жазыңыз.
|
3
|
2
|
7
|
Тунельдік эффектісін тұжырымдаңыз
|
3
|
2
|
8
|
Молекуладағы қозғалыс түрлеріне мысал келтіріңіз.
|
3
|
2
|
9
|
Тік бұрышты потенциалдық «шұңқырдағы» бөлшек қозғалысын өз сөзіңізбен жазыңыз
|
3
|
2
|
10
|
Молекуланың тербеліс күйлерін өз сөзіңізбен жазыңыз
|
3
|
3
|
1
|
Кейбір металл үшін фотоэффектінің қызыл шегі 2750Ǎ –ге тең. Фотоэффекті туғызатын фотон энергиясының минимал шамасы неге тең екендігін анықтап көрсетіңіз
|
3
|
3
|
2
|
Егер рентген сәуле шығаруда 60° бұрышта графитпен комптондық шашырау кезінде шашыраған сәуленің толқын ұзындығы 3,62*10^-9 см-ге тең болса,онда рентген сәуле шығарудағы толқынның ұзындығы қандай болғаның анықтап көрсетіңіз.
|
3
|
3
|
3
|
Кейбір металл үшін фотоэффектінің қызыл шегі 3220Ǎ –ге тең.Фотоэффекті туғызатын фотон энергиясының минимал шамасы неге тең екендігін анықтап мәселені шешіңіз.
|
3
|
3
|
4
|
Ауданы 110 см^2 бетке минут сайын 72 Дж жарық энергиясы түседі .Берілген бет:1)барлық сәулені түгел шағылдыратын және 2)оған түскен сәулелерді толық жұтып алатын жағдайларда жарық қысымының шамасын тауып көрсетіңіз.
|
3
|
3
|
5
|
Жоғары энергия кезінде рентген және гамма-сәуле шығару дозаларын рентгенмен өлшеуге арналған шарттарды жүзеге асыру қиын болғандықтан,ГОСТ 8969-63 кванттар энергиясынан 5 Мэв –қа дейінгі сәуле шығару үшін доза бірлігі ретінде рентгенді қолдануға жол береді. Рентген өлшеу бірлігін рентген сәуле шығарудың қандай шекті толқын ұзындығына дейін пайдалануға болатындығын анықтап көрсетіңіз.
|
3
|
3
|
6
|
1)Жарықтың қызыл сәулелерінің (λ=8*10^(-5) см) , 2)рентген сәулелерінің (λ=0,35 Ǎ) және 3) гамма-сәулелерінің (λ=1,35*10^(-2) Ǎ) фотондарының массасын анықтап мәселені шешіңіз.
|
3
|
3
|
7
|
Фотонға сәйкес келетін толқын ұзындығын 0,026 Ǎ-ге тең деп алып,оның энергиясын,массасын және қозғалыс мөлшерін анықтап мәселені шешіңіз.
|
3
|
3
|
8
|
Монохромат сәуле шоғы (𝞴=5700Ǎ) берілген бетке қалыпты түседі де ,оған 6*10^-7 кг/м^2 –ге тең қысым жасайды.Осы беттің бірлік ауданына секунд сайын қанша жарық кванты түсетінін көрсетіңіз. (Жарықтың шағылу коэффиенті 𝞀=0,35)
|
3
|
3
|
9
|
Электронның кинетикалық энергиясы толқын ұзындығы 𝞴=5200Ǎ фотонның энергиясына тең болу үшін,ол қандай жылдамдықпен қозғалуы тиіс екендігін анықтап көрсетіңіз.
|
3
|
3
|
10
|
Кинетикалық энергиясы:1) 20 кэв және 2) 2 Мэв – ке тең электрон үшін берілген де Бройлдың толқын ұзындығын анықтап мәселені шешіңіз.
|
