ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЭКЗАМЕН ПО ФИЗИКЕ. ФАКУЛЬТЕТ ФЭН. ГРУППA ЭНБ-31

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЭКЗАМЕН ПО ФИЗИКЕ.
ФАКУЛЬТЕТ ФЭН. ГРУППA ЭНБ-31
1. Тепловое излучение: основные понятия. Закон Стефана-Больцмана. Законы Вина. Формула
Релея-Джинса. Формула Планка. Оптическая пирометрия.
2. Корпускулярно-волновая природа электромагнитного излучения. Гипотеза светового кванта.
Фотоэффект, его законы. Эффект Комптона.
3. Гипотеза кванта энергии. Гипотеза Луи-де-Бройля о волновой природе материи. Принцип
неопределенности Гейнзенберга.
4. Стационарное уравнение Шредингера. Движение свободной частицы
5. Электрон в потенциальной яме. Тунельный эффект. Квантовый гармонический осциллятор.
6. Атом водорода. Энергетический спектр. Квантовые числа (n, l, m, ms). Эффект Зеемана. Спин
электрона. Сложный эффект Зеемана.
7. Принцип Паули. Периодическая система элементов.
8. Многоатомные системы. Молекулы с ковалентной химической связью. Молекулярные
спектры.
9. Фазовое пространство микрочастиц. Квантование фазового пространства.
10. Системы частиц (бозоны и фермионы). Невырожденные и вырожденные коллективы частиц.
11. Статистика Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна. Функции распределения.
12. Уровень Ферми для металлов.
13. Зонная структура твердых тел. Металлы, диэлектрики, полупроводники.
14. Статистика электронов и дырок в полупроводниках (чистых и примесных).
15. Электропроводность металлов.
16. Электропроводность чистых и примесных полупроводников.
19. Параметры ядра. Методы измерения массы атомом. Изотопы. Состав ядра.
20. Энергия связи. Дефект массы.
21. Природа ядерных сил. Обменные взаимодействия.
22. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Виды радиоактивности. Закономерности  и
 – распадов.
23. Методы наблюдения и регистрации микрочастиц.
24. Ядерные реакции: цепная реакция деления, термоядерные реакции. Ядерные реакторы.
ЗАДАЧИ
1. Мощность излучения некоторого тела равна N квт. Найти температуру этого тела, если
известно, что поверхность его равна S м2 и коэффициент черноты k.
2. Определить угол θ, на который был рассеян фотон с энергией E = 1,53 МэВ при эффекте
Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи равна W = 0,51 МэВ.
3. При фотоэффекте с платиновой поверхности величина задерживающегося потенциала UЗ
оказалась равна 0,8 В. Найти: длину волны облучения и максимальную длину волны, при
которой ещё возможен фотоэффект.
4. Определить угол рассеяния фотона, испытавшего соударение со свободным электроном, если
изменение длины волны при рассеянии равно 3,63∙10-12 м.
5. Параллельный пучок монохроматического света с =0,663мкм падает на зачерненную
поверхность и производит на нее давление p=0,3 мкПа. Определить концентрацию фотонов в
световом пучке.
6. Показать, что для частицы, неопределённость местоположения которой равна её длине волны
(де Бройля), неопределённость скорости равна по порядку величине самой скорости частицы.
7. Частица с массой m находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме шириной L.
Найти собственные значения энергии и нормированные собственные функции частицы.
8. Заряженная частица, ускоренная разностью потенциалов 200В, имеет длину волны де Бройля,
равную 0,002нм. Найти массу этой частицы, если ее заряд равен заряду электрона.
9. На узкую щель падает пучок электронов с энергией 10кэВ. Угол отклонения лучей,
соответствующих второму дифракционному максимуму, равен φ = 20 о. Определить ширину
щели.
10. На поверхность площадью S = 100 см2 ежеминутно падает 60 Дж световой энергии. Найти
величину светового давления, когда поверхность полностью поглощает свет.
11. Электрон двигается в атоме водорода со скоростью ν = 2,2∙108 см/с. Его координата определена
с точностью до атомных размеров ∆х = 10-8см. Найти погрешность в определении скорости
электрона ∆ν/ν. Можно ли рассматривать электрон как частицу в механическом смысле?
12. Определить концентрацию свободных электронов в металле при абсолютном нуле, при
которой уровень Ферми Еf = 1 эВ.
13. Раскаленный шарик площадью S = 10 см2 излучает в одну минуту 410 4 Дж. Температура поверхности
Т = 2500 К. Найти коэффициент черноты поверхности шарика.
14. Энергетическая светимость абсолютно черного тела Rэ = 3 Вт/см2. Найти длину волны,
отвечающей максимуму испускательной способности этого тела.
15. Кремниевый полупроводник нагревают от 0°С до 10°С. Как и во сколько раз изменится его
электропроводность? Ширина запрещенной зоны ∆Е = 1,1 эВ.
16. Активность некоторого изотопа за время t=10 суток уменьшилась на 20%. Определить период
полураспада этого изотопа.
17. Определить энергию, которую нужно затратить для отрыва протона от ядра меди 29Cu64
(m=63,56 а.е.м.).
18. Найти энергию, выделяющуюся при реакции 3Li7+ 1H2 → 4Be8 + 0n1.
19. Сколько атомов полония распадается за сутки из 1 млн атомов? Т1/2 = 138 суток.
20. Найти активность 1 мкг полония 84Ро210 .
21. За какое время относительное число ядер стронция Sr уменьшится в 8 раз, если период
полураспада – 28 лет.
22. Найти энергию, выделяющуюся при реакции 4Ве9+ 1H2 → 4Be10 + 0n1.
23. Найти удельную активность урана 92U235.
24. Активность препарата уменьшилась в 250 раз. Скольким периодам полураспада равен
протекший промежуток времени.
25. Какая часть k начального количества радиоактивного нуклида распадется за время t равное
средней продолжительности τ жизни этого нуклида?