Квантовая физика

1)

2) Внешний фотоэффект это:

*С) Эмиссия электронов из вещества под действием квантов электромагнитного поля.

 

2)

Внутренний фотоэффект это:

А) Ускорение электронов внутри вещества под воздействием света.

В)Появление носителей электрического тока внутри диэлектриков и полупроводников под воздействием переменного электрического поля в диэлектриках и полупроводниках.

Д)Увеличение энергии отдельных электронов внутри твердых в результате “поглощения ”

С последующим их выходом за пределы вещества.

3)

Внешний и внутренний фотоэффекты отличаются тем, что:

*В) Внешний характеризуется числом электронов, вылетевших за пределы вещества, а внутренний - количеством дополнительных зарядов – носителей тока, появившихся внутри твердых тел в результате воздействия излучения.

4)

Физической причиной фотоэффекта является:

А) Электромагнитное поле передает энергию электронам только отдельными порциями,

“квантами”, равными

В) Электроны в твердых телах могут приобретать энергию только порциями, квантами.

С) Под воздействием электромагнитного поля электроны совершают вынужденные колебания и

при резонансе приобретают необходимую для фотоэффекта энергию.

Д) Электроны, в соответствии с постулатом и Бора, в веществе (в атомах) находятся на выделенных стационарных орбитах, для ухода с которых им требуется энергия

Найдите все верные утверждения.

5)

Если А=const работа выхода электронов из твердого тела ,то соотношение между граничными частотами для внешнего фотоэффекта между металлами ν_{μ 0} и полупроводниками ν_{n 0} имеет вид:

*А) ν_{μ 0 >} ν_{n 0}

6)

При изучении внешнего фотоэффекта из металла известны частота излучения ν, работа выхода электронов (А), скорость - V_max. Баланс энергии для процесса имеет вид …

*А)

7)

При изучении внешнего фотоэффекта из металла известны длина волны излучения λ, работа выхода электронов А, скорость - V_max. Баланс энергии для процесса имеет вид…

А)

В)

С)

Д)

Ответ:

3.1)

При изучении внешнего фотоэффекта было установлено, что на каждые n_{ν = 10}³ фотонов в среднем регистрировалось 10 электронов. Квантовый выход (η) для процесса равен…

*В)0.5

3.2

Фотокатод, площадью S = 1 cм² равномерно облучается потоком монохроматического излучения (с частотой ν = 10¹⁵ 1/с) и интенсивностью I = 10^-2 Дж/м²с при этом из катода вылетает в единицу времени эл/с. Квантовый выход (η) фотокатода равен η = …

*В)

3.3

Из фотокатода, равномерно облучаемого потоком излучения частоты ν = 10¹⁵ 1/с и интенсивностью I = 2*10^-2 Дж/м²с, вылетает в единицу времени 2*10¹⁰ электронов в секунду. Квантовый выход фотокатода равен η = 6,6*10^-3. Площадь фотокатода S равна

 

А) 10^-4 м³

В) 10^-2 м²

С) 0,1 см²

D) 2 см²

8)

Если известны при фотоэффекте задерживающий потенциал (U₃), длина волны излучения λ (λ< λ_кр) и работа выхода электронов из металла А, то формулу Эйнштейна для фотоэффекта можно записать в виде…

*Д)

9).

Квантовый выход внешнего фотоэффекта это отношение:

*С) количества вылетевших электронов к числу “поглощенных “ поверхностью фотонов.

10)

Внешний фотоэффект имеет место, если

А)

В)

С)

D) λ –имеет любое значение.

Здесь λ- длина волны излучения, λ₀, ν₀ – “Красная” граница фотоэффекта.

 

11)

Известно, что в полупроводниках наблюдают как “внешний ” ток так “внутренний”. Если красная граница для внешнего и внутреннего фотоэффекта соответственно равны , , то для них имеет место отношение:

*В)

12)

Физическая причина границы фотоэффекта в том, что при взаимодействии со светом:

*А) если интенсивность излучения мала, электроны практически всегда приобретают энергию от поля,

13) НТ-2

Фототок при уменьшении электрического потенциала анода относительно фотокатода фотоэлемента меняется как:

*С) Δφ

14) НТ-2

Фототок при уменьшении электрического потенциала катода относительно анода фотокатода меняется так:

*D) Δφ

 

15) НТ-1

Основной причиной постепенного уменьшения фототока при увеличении тормозящей разности потенциалов между фотокатодом и анодом фотоэлемента является:

*В) Конечная температура анода фотоэлемента (колебания молекул анода имеют случайные разные амплитуды и неодинаково отталкивают (назад) электроны).

16) НТ-1

Фотоэффект является:

 

А) Прямым свидетельством корпускулярных свойств света.

В) Только косвенным свидетельством корпускулярных свойств света

С) Свидетельством только квантовых свойств электронов того, что у электромагнитного поля они

должны отбирать энергию они отбирают дискретными порциями (квантами).

D) Только свидетельством выполнения закона сохранения энергии при фотоэффекте.

 

17) НТ-1

Квантовый выход фотоэффекта η:

 

А) η < 1

В) 0 ≤ η < 1

C) η ><1

D) 0 ≤ η

 

18) НТ-1

При hν >A работы выхода квантовый выход фотоэффекта η

 

А) Всегда меньше единицы, так как “поглотив” фотон hν электрон в процессе движения к поверхности может потерять энергию, большую чем А

В) Обычно меньше единицы, но при hν > 2А может быть η>1

С) Для каждого материала имеет определенное 0<η< 1 значение, не зависящее от частоты.

D) Может быть только меньше единицы и с ростом частоты только уменьшается, так как выход электронов на поверхность происходит из более глубоких слоев вещества.

 

3.4) НТ-1

Красная граница фотоэффекта для рубидия равна λ₀ =5,4 * 10^-4 м. Работа выхода (в эВ) равна А=…

*А)2.3

3.5) НТ-1

Задерживающая разность потенциалов, при которой прекращается фототок в фотоэлементе U₃ = 1 В. Максимальная скорость фотоэлектронов равна,V_max =…

Ответ: 6

3.6) НТ-2

При освещении фотоэлемента светом с λ = 4,13*10^-7м задерживающая разность потенциалов U₃ = 1В.

Работа выхода фотокатода А =…эв

Ответ: 2

 

19)

При увеличении интенсивности измерения, падающего на фотокатод, рост фототока обусловлен:

*Д) увеличением числа электронов, энергия которых больше работы выхода (А) т.к. интенсивность света пропорциональна “ концентрации” фотонов ,падающих в вещество.

20) НТ-1

Красная граница фотоэффекта это:

*В) некоторая линейная чистота Э.м. излучения, начиная с которой возникает фотоэффект

21) НТ-2

Установите все возможные соответствия между графиками и параметрами фотоэффекта.

Вольтамперная характеристика фотоэлемента для некоторых исходных данных I_ν1-интенсивности облучения, квантового выхода η, для частоты ν₁, приведена на рис 1

 

 

Рис.1

А)

 

 

 

C) D)

 

A) ν₂ = 2ν_1, I_ν2= I_ν1

η₂ =2η₂

 

В) ν₂ = 2ν_1, I_ν2= I_ν1

η₂ =η₁

С) ν₂ = ν_1, I_ν2= 2I_ν1

η₂ =η₁

D) ν₂ = 2ν_1, I_ν2= 2I_ν1

η₂ =η₁

Ответ: А-А

В-С

С-В

Д-Д

 

22) НТ-2

На рисунке приведена вольтамперная характеристика фотоэлемента при его облучении на частоте ν.

Аналитические выражения для максимального числа электронов, покидающих в единицу времени фотокатод(в системе СИ) и работы выхода имеют вид

… А=…

А) ,

В) ,

С) ,

Д) ,,

Где

23) НТ-2

На рисунке приведены зависимости задерживающего напряжения для фотоэлектронов от частоты облучающего фотокатода света.

ν

ν₁ ν₂

Если обозначить работу выхода фотокатода –А, то эти зависимости описываются формулой U₃ =

*С)

 

24) HT-1

На рисунке приведены зависимости задерживающего напряжения для фотоэлектронов от частоты облучающего два фотокатода света.

 

Прямые пересекают ось абсцисс при разных значениях ν потому, что

 

А) Квантовые выходы η₂ = 2η₁

В) Интенсивности света для фотокатодов I₂ = 2I₁

C) Работы выхода фотокатодов А₂ = 2А₁

D) Для выхода фотоэлектронов из фотокатода 2 нужна в 2 раза большая энергия, чем для первого.

 

25) НТ-2

На рисунке приведены зависимости задерживающего напряжения для фотоэлектронов от частоты облучающего два фотокатода света.

ν₁ ν₂= 2ν₁

Наклон прямых одинаков, так как тангенс угла наклона определяет

А) Отношение,, где h- постоянная Планка.

В) Угол, под которым фотоны “падают” на поверхность фотокатодов, одинаковый для приведенных прямых.

С) Работу выхода фотокатодов, откуда следует А₁= А_2.

D) Среднюю тепловую энергию электронов 3/2 kT и Т₁= Т₂.

26)

Если отношение частот для прямой границы фотоэффекта двух фотокатодов равно и работа выхода второго равна 2ЭВ, то работа выхода

Ответ:6

27)

Если отношение частот для прямой границы фотоэффекта двух фотокатодов равно и работа выхода второго равна 2ЭВ, то работа выхода

Ответ:6

28)

Известно, что зависимость задерживающего потенциала() от частоты для конкретных фотонов является линейной функцией координат (рис).Для разных фотонов

*А) Константа, равная

29) НТ-1

Электромагнитное поле с частотой ν в некоторой области пространства имеет интенсивность I_νю Концентрация фотонов в этой области равна n_ν = …

*В)

 

30) НТ-1

Импульс, переносимый фотоном частоты ν равен р_ν =

А) В) С) Д) (- масса фотона)

 

31) НТ-1

Импульс переносимый фотоном, которому соответствует длина волны – λ,равен р_ν =

 

*А)

32) НТ-1

Рассеяние электромагнитных волн на любых свободных покоящихся микрочастицах всегда сопровождается уменьшением частоты (увеличение длины волны рассеянного излучения). Это явление называют эффектом…

Ответ: Комптона

33) НТ-1

Увеличение длины волны рассеянного электромагнитного излучения на свободных электронах можно объяснить:

А) С помощью теории относительности Эйнштейна.

В) Гравитационным притяжением фотонов к электронам.

С) Только с помощью квантовой теории электромагнитного поля.

D) привлекая просто классические представления о вынужденных колебаниях электронов в переменном электромагнитном поле и законы сохранения импульса и энергии.

34) НТ-2

Изменение длины волны электромагнитного поля Δλ в результате эффекта Комптона на свободных микрочастицах:

А) Не зависит от частоты поля

В) Не зависит от массы частиц

С) Растет с увеличением частоты

D) Уменьшается с ростом массы частиц

Выберите все неверные ответы

Ответ: В,С

35) НТ-2

Изменение длины волны электромагнитного поля Δλ в результате эффекта Комптона на свободных микрочастицах:

А) Не зависит от массы частиц (m)

В) Уменьшается с ростом угла рассеяния

С) Увеличивается с ростом массы частиц

D) пропорционально 1/m

Выберите все неверные ответы

Ответ: А,В,С

36) НТ-2

Для эффекта Комптона составьте все верные соответствия с учетом того, что изменение длины волны рассеянного излучения

 

А) 1. Растет с ростом частоты поля

2. Не зависит от частоты

В) 1. Не зависит от угла рассеяния

2. Увеличивается с ростом

Δυ ~ 3. Уменьшается с ростом

С) 1. Растет с увеличением массы m рассевающей частицы

2. Не зависит от m

3. Обратно пропорциональна m

D) 1. Пропорциональна постоянной Планка “h”

2. Не зависит от h

3. ~ 1/h

Ответ: А1,В2,С3,Д1

37) НТ-1
Формула, количественно описывающая эффект Комптона имеет вид:,

Установите возможные соответствия между правым и левым столбцами

А) постоянная планка

В) прицельный параметр

С) диапазон6 длин волн рассеиваемого измерения

Д) скорость рассеянного электрона

E) изменения длины волны в результате рассеяния

F) скорость света

G) угол между направлением рассеянных частицы и излучением

H) угол, под которым наблюдается расстояние излучения относительно первоначального направления

I) масса фотона

K) масса частицы

 

А)

В)

С)

Д)

Е)

 

Ответ: В-А, А-Е, С-К, С-F? E-H

38) НТ-1

Спектры излучения возбужденных атомов являются:

 

А) Линейчатыми

В) Сплошными

С) Полосатыми

D) Могут быть любыми, так как зависят от их внутренней структуры атомов.

 

39) НТ-1

Спектральные серии (серии линий) излучения атомов это - совокупность линий (частот) излучения, образующихся при переходах:

 

А) Атома из определенного возбужденного состояния на все доступные состояния с меньшей энергией.

В) Одного, двух и т.д. возбужденных электронов в атомах в свое основное состояние.

С) Возбужденного в атоме электрона из любого стационарного возбужденного состояния в определенное состояние с более низкой энергией, в том числе и основное состояние.

D) Возбужденного в конкретное состояние электрона ступенчато (с излучением) в энергетические более низкие состояния вплоть до реализации невозбужденного атома.

 

40) НТ-1

Условие “частот излучения Бора” для атомов при переходах из состояния i в состояние f имеет вид:

*А)

41) НТ-2

Спектральные “термы” для атома водорода записывают в виде:

* В) R_ω = const; n N-натуральный ряд чисел

42) НТ-1

Спектральные термы в атоме водорода могут быть записаны в виде, n = 1,2,3..

Частота излучения в любой спектральной серии водорода при переходе из состояния к в состояние l равна ω_kl = …

*С)

43) НТ-2

Частота спектральной линии в атоме водорода для перехода имеет вид:

* D)

44)HT-2

частота спектральной линии излучения из атома водорода для перехода, определяемого термами, , равна

А) *С)

 

45)HT-2

Частота спектральной линии излучения из атома водорода, определяемая разностью термов,, равна:

*А)

46)

Квантовые(корпускулярные) свойства электростатического поля проявляются в том, что оно на частоте *В) изменяется и поглощается только порциями, равными

47)НТ1

в соответствии с классической теорией, некоторое наблюдение в опыте электромагнитное поле имеет длину волны . Вектор импульса, переносимый каждым квантом(фотоном) электрического поля, равен:

С) где-плотность энергии в волне

Укажите все неверные ответы

Ответ: С

48)НТ1

Если переносимый фотонами импульс равен то длина волны электромагнитного излучения, представляющая совокупность таких фотонов, равна:

*В)

49) НТ1

Если фотоны некоторого электромагнитного поля имеют импульс , то частота этого поля равна:

*С)

50)НТ2

При прохождении очень слабого электрического излучения через маленькую диафрагму (рис. ) на экране (Э) измерение может быть одновременно обнаружено(зафиксировано) чувствительным приемником:

*С) Лишь в каком то малом элементе экрана, рассоложенном “случайным” образом относительно точки “ ”

51) В результате прохождения плоской гармонической волны через экран с двумя отверстиями( рис.) интерференция на экране() будет иметь место:

*С) при любой интенсивности, т. к. проходя через отверстия, отдельные фотоны чувствуют оба отверстия. Однако в случае попадания на “” лишь отдельных фотонов, сигналы об их приходе будут регистрироваться локально в отдельных и, казалось бы, случайно расположенных точках””.Дифракционная картина получится для распределения числа фотонов , пришедших на каждый элемент “”, после большого числа измерений.

52)НТ»

Говорят, что квантовое число “собственного “ момента импульса фотона (спина) всегда равно. Это означает, что модуль спина фотона равен:

* Д)

53) НТ1

Говорят, что фотон обладает спином равным . Это означает, что:

В) его проекция на направление, перпендикулярное направлению распространения поля может меняться в интервале от до

С) при взаимодействии с некоторыми частицами фотоны могут приобретать и терять момент импульса

Ответ: неверные ответы В, С.

54) НТ1

Известно, что распределение числа фотонов на поверхности приемного экрана при проведении опытов по интерференции света сверх малой интенсивности на дифракционной решетке аналогично распределено интенсивности волны при большой мощности светового потока. Из этого результата следует:

Д) Фотоны, будучи делокализованными в свободном пространстве, даже при индивидуальном прохождении дифракционной решетки, взаимодействуют со своими “партнерами”(интерферируют), создавая дифракционное распределение на экране.

Укажите все неверные ответы

Ответ: Д)

55)НТ -1

Ионизационный потенциал это:

*В) Минимальная энергия, которую можно затратить ,чтобы удалить электрон из атома(иона), находящегося в состоянии с наименьшей энергией, отнесенная к заряду электрона.

56)НТ1

Энергия поляризации- это:

*В) Минимальная энергия, которую можно затратить ,чтобы удалить электрон из атома(иона), находящегося в состоянии с наименьшей энергией, отнесенная к заряду электрона.

Ответ: А)

 

57)НТ1

В приделах одного периода системы элементов вещества максимальный и минимальный потенциал ионизации, соответственно, имеют:

В) Атом металла, инертного газа

Д) Первый элемент, последний

Выберите все неверные ответы.

Ответ: В, Д.

58) Температура плавления кристаллов веществ минимальна у элементов:

*А)Начала и конца периодов в системе элементов.

59)НТ2

Известно, что низкая температура плавления в первую очередь имеет место у металлов, расположенных в начале соответствующего периодической системы элементов. Физическая причина этого обстоятельства-

А) Малая энергия поляризации валентного электрона, что приводит к слабой связи атомов в кристалле.

В) Слабая связь между атомами в кристалле, т. к. все внутренние оболочки полностью заполнены.

С) Большая энергия поляризации атома, что препятствует образованию их эффективных связей в кристалле.

Д) Отталкивание атомных остатков (положительных ионов) в кристалле друг от друга, т. к. все валентные электроны свободно перемещаются по кристаллу.

60)НТ1

Опыты Д. Франка и Г. Герца впервые доказали, что внутренняя энергия атомов изменяется:

*В) дискретно

61)НТ2

Записать , сформулированное Бором условие( постулат) стационарности круговых орбит электрона в атоме водорода по шаблону

; ;

- масса электрона, - радиус специальной орбиты, -скорость,

Ответ:

 

61)НТ2

Записать , сформулированное Бором условие( постулат) стационарности круговых орбит электрона в атоме водорода по шаблону

Где

V скорость, - момент импульса, - импульс, - постоянная планка,

63) НТ2

Записать формулу для энергии электрона в стационарных состояниях атома водорода по шаблону:

Где

- постоянная Ридберга, -частота, - постоянная Планка.

Ответ:

 

64) НТ-1

Значение энергии электронов на стационарных орбитах в водородоподобных ионах имеют вид , где Z – атомный номер иона. Постоянная Ридберга для таких ионов равна R_z = ..

*А)

65) НТ-1

Спектральный терм в атомах определяет:

* В) Энергию электрона в стационарных состояниях

66) НТ-1

С точки зрения классической теории свойств вещества теория Бора строения атомов :

* D) Непоследовательна, так как при движении по замкнутой траектории любая заряженная частица должна излучать электромагнитные волны.

67) НТ-1

С точки зрения квантовой механики теория Бора строения атомов является

*С) непоследовательной, поскольку утверждает, что в атоме электроны имеют стационарную устойчивую траекторию движения, на которой они движутся с ускорением.

68) НТ-3

На рисунке изображена спектра с определенной серией некоторого водородоподобного атома , различные лини отмечены цифрами (рис.). Наибольшей длине волны соответствует линия…

Ответ:5

 

69)НТ3

Из всего спектра возбуждения водородоподобных атомов выбраны лишь соответствующие

Переходам в основное состояние. Их “фотография”изображена на рисунке. Наибольшей длине соответствует линия под номером …..

Ответ:1

 

70) НТ-3

Из всего спектра Атомы водорода облучаются электронами с энергией ε_ω = 12,4 эВ. Будет ли при этом наблюдаться излучение из атомов на частотах серии Бальмера (k = 2), где k – квантовое число, определяющее энергию состояния, в которое релаксируют электроны в этой серии?

*D) Будет одна чёткая линия для перехода l → k, где l = 3.

71) НТ-3

Атомы водорода облучаются отдельными фотонами с энергией ε_ω = 12,088 эВ. Будет ли при этом наблюдаться излучение из атомов на частотах серии Бальмера (k = 2), где k – квантовое число, определяющее энергию состояния, в которое релаксируют электроны в этой серии?

*D) Будет одна чёткая линия для перехода l → k, где l = 3.

72) НТ-3

Атомы водорода облучаются фотонами с энергией ε_ω1 = ћω₁ =10,2 эВ и ε_ω2 =11 эВ. Будут ли эти фотоны, и тогда какие, возбуждать атомы? Если да, то на каких частотах будет наблюдаться атомное излучение.

* D) Возбуждение будет только фотонами с ε_ω1, а излучение на частоте

73) НТ-3

Атомы водорода облучаются электронами с энергией Е_е = 12,4 эВ. Излучение из атомов будет

*C) наблюдаться на частотах ; ;

74) НТ-2

Атомы водорода облучаются монохроматическим пучком электронов. Первая линия серии Лаймана (излучение возбуждённых атомов при их переходах в основное состояние) появится при энергии электронов ε = … эВ

* В)10,2

75) НТ-2

Если атомы водорода переведены в возбуждённое состояние с главным квантовым числом n = 4, то число линий в спектре излучений атомов будет равно

* С) 6

76) НТ-1 Волны де Бройля это…

*D) плоские волны, пропорциональные амплитуде вероятности обнаружения микрочастиц в определённом элементе пространства d³r(dx dy dz).

77) НТ-1

Квадрат модуля волновой функции де-Бройля…

*С) пропорционален плотности вероятности обнаружения свободной микрочастицы в элементе объёма пространства d³r.

78) НТ-1

Интеграл от квадрата модуля волновой функции де-Бройля по всему пространству

*В) с ростом объёма интегрирования неограниченно возрастает (→∞).

79) НТ-1

Интеграл от квадрата модуля волновой функции де-Бройля ψ_Б по всему пространству «расходится» (→-∞)

*D) поскольку ψ_Б описывает состояние свободной частицы в котором вероятность обнаружения частиц в любом месте пространства одинакова.

 

80) НТ-1

Зависимость квадрата модуля волны де-Бройля от координат пропорциональна…

* А) С² = const – вероятность обнаружить свободную частицу в любом элементе пространства неизменна.

81) НТ-1

Частица находится в состоянии свободного движения вдоль координаты х. Её импульс и энергия равны р_х , Е. Волновая функция де-Бройля пропорциональна …

*В)

82) НТ-1

Волновая функция де-Бройля…

*А) всегда зависит от времени

83) НТ2

Приведите формулу для волновой функции де Бройля, частицы двигающейся вдоль х, используя шаблон

-произвольная постоянная , -энергия, -постоянная Планка; ; -импульс частицы.

84) НТ1

Волновая функция де Бройля

*С) Пропорциональна амплитуде вероятности обнаружения частицы в различных элементах объема пространства только при свободном движении в неограниченном пространстве.

85)НТ1

Волновая функция де Бройля описывает:

*В) Только стационарное состояние частиц при их неограниченном свободном движении

86) НТ-1

Волновая функция де-Бройля представляет собой…

*С) бегущую плоскую волну

87) НТ-1

Микрочастица находится в состоянии свободного движения с импульсом. Запишите формулу для длины волны де- Бройля по шаблону:

-энергия, - постоянная Планка

Ответ:

88) НТ-1

Для того, чтобы квадрат модуля волновой функции определял плотность вероятности обнаружения частицы в элементе объёма d³r(dx,dy,dz) используют условие нормировки

V – весь объём пространства.

Это условие для нормировки волновой функции де-Бройля (ψ_Б)?

*D) Нельзя, т.к. ψ_Б – неограниченная плоская волна.

89) НТ-2

Известно, что свободная частица массой «m» находится в состоянии свободного движения вдоль оси z , а длина волны де Бройля равна λ_Б. .Запишите формулу для волновой поверхности де Бройля, используя шаблон

-произвольная постоянная,

Ответ:

90) НТ2

Фазовая скорость волны де Бройля

*В) всегда больше скорости частоты и равна

91)НТ3

приведите формулу для фазовой скорости волны де Бройля по шаблону

Ответ:

92)НТ2

Групповая скорость волн де Бройля

А) равна скорости частицы, т.к. групповая скорость определяет перемещение волнового полета, который характеризует локализацию микрочастицы в каждый момент времени

В) всегда меньше скорости частицы, т.к. “ волны ’ обладают дисперсией

С) всегда больше скорости частицы , т.к. эти “ волны ’ обладают дисперсией

Д) не существует, т. к . свободная частота не может описываться волновым пакетом.

 

93) НТ-1

Полный набор физических величин в квантовой физике это -

*А) вся совокупность физических характеристик системы, имеющих в рассматриваемых условиях определённое значение и позволяющих в этой связи однозначно задать состояние (движение) , т. е. волновую функцию объекта.

94) НТ1

Полный набор физических величин, задающих состояние(движение) математических объектов

*В) В квантовой физике всегда меньше , чем в классической.

95)

Физические волны из полного набора для микрообъектов

С)могут измерены одновременно, но не последовательно т. к. измерение одной из них “разрушает ”состояние микрообъекта.

Д) с любой доступной степенью точности может быть измерена только одна величина, т. к. ее измерение полностью разрушает состояние

Определите все неверные ответы

Ответ: С, Д

96) тНТ1

волновая функция и состояние движения квантового объекта будет полностью задано, если определены

В) импульс и энергия объекта

С) вектора импульса и момента импульса объекта, т.к . они зададут его энергию

Д0 в каждый момент времени его координаты и компоненты импульса

Неверные ответы: В,С,Д.

97)НТ1

Дифракция электронов имеет место, потому что

*А) каждый электрон воспринимает (“чувствует”) окружающую его обстановку(дифракционную систему) нелокально.

 

98)НТ1

Если , где -объем всего пространства, в котором , то

В) равен плотности вероятности обнаружения микрочастицы в пределах объема

С) определяет вероятность обнаружения микрочастицы в любом единичном объеме( в пределах )

Д) будет пропорциональна вероятности обнаружения микрочастицы в объеме

Неверные ответы: В,С,Д

 

99) НТ1

если, где -объем в котором локализована микрочастица, то произведение

*С) определяет вероятность нахождения объема, ограниченного координатами

100)НТ1

Известно, что впервые дифракцию наблюдали на кристаллах твердых тел. Это связано с тем, что для наблюдения дифракции длина волны де Бройля () должна быть:

*С) меньше, но сравнимой с ”а”

101)НТ2

Известно, что впервые дифракцию наблюдали на кристаллах твердых тел. Простейшее описание такой дифракции используют условие максимумов Вульфа-Брена. Приведите формулу для этого условия по шаблону:

-постоянная кристаллической решетки(расстояние между атомными “слоями”)

-угол “сложения”

=1,2,3,-порядоу дифракционного максимума

-длина волны де Бройля

Ответ:

102) НТ-1

Чтобы доказать, что микрочастицы обладают волновыми свойствами необходимо обнаружить…

.

*С) для отдельных частиц явление дифракции и интерференции.

103) НТ-1

Чёткая дифракция электронов от двух малых отверстий с размером «», центры которые

расположены на расстоянии d будет наблюдаться

*B) если λ_Б < d

104) НТ-1

Полным набором физических величин в классической физике является…

*В) координаты и скорости (импульсы) каждой из частиц в некоторый момент t_0, позволяющие с помощью уравнений движения найти траекторию (т.е. предсказать будущее частиц).

105) НТ-1

При свободном движении микрочастицы полным набором физических величин, определяющих

состояние её движения в пространстве является…

* В) Три компоненты вектора импульса частицы.

107) НТ-2

Микрочастица массой m и зарядом q ускорена разностью потенциалов U. Приведите формулу для длины волны де Бройля , используя шаблон:

Ответ:

Задача 3.7) НТ-2

Длина волны де-Бройля электрона оказалась равной λ_Б ≈ 1,08∙10^-10 м. Разность потенциалов, которую прошёл электрон равна U = …(округлить до целых десятков))

Ответ: 130

 

Задача 3.8) НТ-2

Энергия ионизации атома водорода ε⁽ⁱ⁾ = 13,6 эВ, а его размер принимают равный удвоенному радиусу первой боровской орбиты. Отношение длины волны де-Бройля λ_Б(Е⁽ⁱ⁾) для указанной энергии к длине окружности 2πr_Б = L_Б:

* D)

Задача3.9) HT-3

Электрон движется по окружности радиуса 1мм в однородном магнитном поле В = 10 ^-3 Тл (~ магнитного поля Земли). Длина волны де-Бройля такого электрона равна λ_Б ≈ … (округлить до целых единиц)

Ответ: 4

 

108) НТ-1

Квадрат амплитуды электромагнитной волны определяет плотность энергии электромагнитного поля в рассматриваемом элементе объёма пространства. Квадрат модуля волновой функции определяет…

* D) плотность вероятности обнаружения микрочастицы в заданном элементе объёма пространства

109) НТ-2

Групповая скорость электромагнитных волн определяет скорость переноса энергии волной. Групповая скорость волн де-Бройля равна….

*В) классической скорости движения микрообъектов.

110) НТ-3

Фазовая скорость (υ_Б) волны де-Бройля ψ_Б …

*D) не имеет физического смысла, т.к. физическим содержанием обладает только несёт |ψ_Б |² и υ_Б > c.

111) НТ-2

Фазовая скорость () волны де-Бройля ψ_Б …

А) всегда < c, т.к. в природе не наблюдаются движения > c.

В) всегда > c и не имеет физического смысла.

С) может быть < c либо ≥ c в зависимости от условий движения.

D) всегда = c, т.к. - описывает состояние свободного движения микрочастицы и информация о её движении из одной области пространства в другую передаётся со скоростью света – “c”

 

112) НТ-3

Известно, что релятивистское выражение для энергии микрочастиц с массой m и импульсом р имеет вид . Фазовая скорость (υ_Б) волн де-Бройля ψ_Б для р² << m²c² равна = …

Ответ:

 

112) НТ-3

Установите все возможные (квантовые) соответствия, если ε – энергия, р – импульс, – классическая скорость, m – масса свободной частицы, k – волновое число, – фазовая скорость волны де-Бройля

 

А) ε А) ћk

В) р В)

С) С)

D) D)

 

Ответ: А-В, В-А, С-Д, Д-С

 

113) НТ-1

Основной принцип квантовой физики утверждает:

В)Описание движения микрочастиц методами теории вероятностей обусловлено наличием некоторых скрытных параметров у микрочастиц, которые в настоящее время определить не удается.

С) Вероятностные (статистические) описания движения микрообъектов исключает такое предсказание любых событий и параметров физических систем. Возможно усредненное описание движения.

Неверные ответы: В,С.

114)НТ-1

Последовательное использование принципов квантовой механики приводит к выводу:

траектория, как последовательность строго определенных месторасположений элементов материи в пространстве, отсутствует:

*С) у любых объектов, но для макроскопических тел квантовой неопределенностью их месторасположения практически всегда можно пренебречь.

115) НТ-1

В квантовой физике «канонически сопряжёнными» называют динамические физические величины…

*А) которые в одном и том же состоянии (движения) микрообъектов в сочетании не имеют определённого значения.

116) НТ-2

В классической механике движение объектов описывают его координатами (x, y, z) и импульсами (p_x, p_y, p_z). Квантовая физика утверждает, что канонически сопряжёнными являются пары:

* B) p_x, x; p_у, y; p_z, z

117) НТ-1

Установите все возможные сочетания для приведённых канонически сопряжённых переменных и, используя постоянную Планка ћ, приведите для них соответствующие неравенства

 

А) Δp_x A) Δz

B) Δp_y B) Δr

C) Δp_z C) Δy

D) Δp_r D) Δx

Ответ: А, Д, А, В, C?$C?F$L?D/

118) НТ-1

Частица локализована в интервале координат Δx, Δy, Δz. Приведите соотношения неопределённости Гайзенберга , используя шаблоны:

Ответ: , ,

 

Ответ:

задача) НТ-1

Диаметр атома водорода 2а₀ ≈ 1∙10^-16м. Масса электрона кг .Неопределённость скорости (Δ)электрона в атоме составляет…

*В) Δ ≈ 10⁸ см/с

задача) НТ-1

Локализация центра шарика, массой m = 1мг и протона (m_p = 1,7 ∙ 10 ^-27 кг) заданы с неопределённостью Δx = 1мкм. Неопределённости скорости частиц Δ ,соответственно ,равна…:

А) 0,

В) 0,

С) ,

Д) , 10

Ответ:

задача) НТ-1

Область локализации частицы по х составляет , где λ_Б – длина волны де-Бройля. Отношение неопределённости скорости к среднему значению её модуля по х () составляет…

*А) ≈ 1

задача) Электрон с кинетической энергией Е = 3 эВ находится в металлической пластинке d = 1мкм. Отношение неопределённости скорости электрона к её среднему значению ()составляет…=….(первая цифра для n, вторая для k)

 

119) НТ-1

Процесс измерения энергии у некоторого объека длится втечение τ(с).Используя приведенный шаблон , запишите формулу для оценки максимальной точности , с которой возможно определение энергии этого объекта.

- импульс, -область локализации частицы при измерении, -расстояние, -радиус “Боровской” орбиты.

Ответ:

задача) НТ-2

В некотором опыте для определения импульса монохроматичного пучка электронов (прошедших одинаковую ускоряющую разность электрических потенциалов), их тормозят на участке Δх ≈ 1 мкм. Минимальный разброс, измеряемой скорости в опыте составляет:

Δ ≈(оценить значения n. Например: -1;3 и т. д.)

Ответ: 2

120) НТ-2

В оптическом диапазоне излучения электромагнитных волн возбуждёнными атомами характерное время жизни возбуждённых состояний составляет τ_r ≈ 10 ^-8 c. Такие возбуждённые атомы будут излучать…

*B) вблизи hν_mn в полосе Δν ≈ 10 ⁸ с ^-1, но каждый фотон будет иметь определённую энергию hν.

121) НТ-2

Находясь в возбуждённом состоянии втечение времени τ_r, любая микрочастица в этом состоянии…

*А) не имеет определённой энергии, которая будет находиться в интервале

122)НТ!

Для любого ответа каноническое сопряжение величины:

*С) не входит в полный набор одновременн

123) НТ-1

Однократное измерение энергии стационарного состояния квантового объекта в течение времени высокоточным прибором

А) не дает численного значения энергии, соответствующего классу точности прибора, т. к. прибор вносит неконтролируемые возмущения в систему.

С) дает истинное значение , соответствующее точности прибора, при сокращении с целью уменьшений воздействия на систему макроприбора.

Неверные ответы: А,С

124)НТ-1

Если в состоянии неопределенности для энергии

-собственное время жизни состояния, то :

*А) область доступных значений энергии, которые могут быть обнаружены у системы.

Если квантовая система находится в стационарном состоянии с энергией, то с увеличением времени ее измерения достоверность получения исходного значения:

*А) растет

125)НТ-1

Стационарным в квантовой физике можно считать состояние, в котором:

В) все физические величины, входящие в набор не изменяются со временем, но могут зависеть от координат .

С) энергия , и ,соответственно, волновая функция пропорциональна

Найдите все неверные ответы