Основы квантовой механики и атомной физики. Часть 1

Уравнение Шредингера для стационарных состояний имеет вид

В соответствии с атомной теорией Бора, связь между скоростью электрона в атоме и радиусом его орбиты описывается выражением

• v~1/r2
• v~r2
• v~1/r
• v~r

Модель атома гелия в возбужденном состоянии символизирует на рисунке позиция

• 3
• 1
• 2, 3
• 2

Эффект, в результате которого микрообъект может «пройти» сквозь потенциальный барьер, называется

• туннельным эффектом
• фотоэффектом
• эффект Комптона
• комбинационным рассеянием

В модели атома Томсона: 1) положительный заряд рассредоточен по всему объему атома, а электроны вкраплены в эту положительную сферу; 2) положительный заряд сосредоточен в центре атома, а электроны обращаются вокруг него; 3) положительный заряд сосредоточен в центре атома, а неподвижные электроны рассредоточены вокруг него; 4) Положительный заряд рассредоточен по всему объему атома, а электроны обращаются внутри этой положительной сферы

• 3
• 4
• 1
• 2

Линейчатые спектры излучения различных химических элементов отличаются: 1) количеством линий; 2) расположением линий; 3) цветом линий

• 2
• 3
• 1, 2, 3
• 1

Из приведенных факторов: 1) длина волны; 2) вещество катода; 3) вещество анода красную границу фотоэффекта определяют (ет)

• 1, 2, 3
• 1, 2
• 2
• 1, 3

Если, не изменяя частоту, увеличить световой поток в 2 раза, то кинетическая энергия электронов при фотоэффекте

• увеличится в 2 раза
• увеличится больше чем в 2 раза
• не изменится
• уменьшится в 2 раза

Согласно правилам квантования Бора минимальное значение, на которое происходит изменение произведения импульса электрона на радиус его орбиты (момент импульса) при переходе с одной возможной орбиты на другую, равно

• 4
• /2
• 2

Из приведенных выражений: 1) ; 2) ; 3) красную границу фотоэффекта определяет

• 1, 2, 3
• 3
• 2
• 1

Расщепление энергетических уровней в магнитном поле называется

• фотоэффектом
• эффектом Зеемана
• туннельным эффектом
• эффектом Комптона

Измеряя интенсивность спектральных линий элемента, определяют: 1) количество данного элемента в исследуемой пробе; 2) присутствие элемента в исследуемой пробе; 3) присутствие и количество данного элемента в исследуемой пробе; 4) процентное отношение количества данного элемента в пробе.

• 4
• 2
• 1
• 3

Возникновение эдс при освещении контакта двух разных полупроводников или полупроводника и металла (при отсутствии внешнего электрического поля) называется

• вентильным фотоэффектом
• эффектом Комптона
• внутренним фотоэффектом
• внешним фотоэлектрическим эффектом

Хвост кометы направлен всегда в сторону, противоположную Солнцу из-за: 1) давления солнечного света; 2) действия гравитационных сил; 3) теплового взаимодействия

• 1
• 3
• 1, 2, 3
• 2

Частота фотона, излучаемого при переходе атома из возбужденного состояния с энергией Е1 в основное состояние с энергией Е0, равна

Число, определяющее энергетические уровни частицы, называется_______________ квантовым числом

• орбитальным
• магнитным спиновым
• главным
• магнитным

На рисунке представлена схема экспериментальной установки Резерфорда для изучения рассеяния -частиц. Экран, покрытый сернистым цинком, на рисунке отмечен цифрой

• 3
• 4
• 2
• 1

На рисунке изображены три «работающих» энергетических уровня квантового оптического генератора (лазера) и схема переходов между ними. Самое маленькое время жизни атома на уровне

• 1, 2, 3
• 1
• 3
• 2

Разность между длиной волны рассеянного излучения и длиной волны падающего излучения в эффекте Комптона зависит от: 1) длины волны падающего излучения; 2) природы рассеивающего вещества; 3) угла рассеяния; 4) частоты падающего излучения

• 4
• 3
• 2
• 1

Электрон, связанный с атомом, при переходе с более удаленной на менее удаленную от ядра атома орбиту в момент перехода: 1) излучает энергию; 2) поглощает энергию; 3) излучает и поглощает энергию; 4) теряет свой заряд

• 1
• 4
• 3
• 2

Вызванные электромагнитным излучением переходы электронов внутри полупроводника или диэлектрика из связанных состояний в свободные без вылета наружу называются

• внешним фотоэлектрическим эффектом
• эффектом Комптона
• вентильным фотоэффектом
• внутренним фотоэффектом

Линейчатые спектры излучения дают возбужденные атомы, которые не взаимодействуют между собой. Следовательно, линейчатый спектр излучения имеют: 1) сильноразреженные газы и ненасыщенные пары; 2) раскаленные разряженные газы и насыщенные пары; 3) слабонагретые газы под большим давлением и насыщенные пары; 4) перегретые насыщенные пары

• 3
• 2
• 4
• 1

Число, определяющее проекцию момента импульса электрона на заданное направление, называется_______________ квантовым числом

• магнитным
• орбитальным
• магнитным спиновым
• главным

Тонкая структура спектральных линий объясняется

• расщеплением энергетического уровня в результате магнитного взаимодействия движущихся электронов с магнитным полем атомного ядра
• уменьшением времени жизни атома в возбужденном состоянии при расширении энергетического уровня
• расщеплением энергетического уровня, на котором находятся два электрона с различной ориентацией спина, в результате спин-орбитального взаимодействия
• уменьшением ширины энергетического уровня при увеличении времени жизни атома в возбужденном состоянии

Из перечисленных способов в лазерах для возбуждения атомов используют: 1) повышение температуры; 2) оптическую накачку; 3) бомбардировку быстрыми частицами; 4) химическую реакцию

• 2, 3
• 1, 2, 3
• 1, 2, 3, 4
• 1, 2

Из предложенных высказываний физический смысл принципа неопределенностей Гейзенберга заключается в следующем: 1) микрочастица в каждый момент времени имеет определенные значения координаты и импульса, но их нельзя узнать с большей точностью, чем это позволяет соотношение неопределенностей; 2) в отличие от макрообъектов микрочастица не имеет ни определенных координат в пространстве, ни определенного импульса; 3) это чисто математическая абстракция, не имеющая физического смысла; 4) в природе существует принципиальный предел точности одновременного определения координаты и импульса любого материального объекта, который не может быть превзойден никаким совершенствованием приборов и методов измерений

• 1
• 2
• 3
• 4

Из утверждений о свойствах фотона правильным является: 1) фотон -частица электромагнитного поля; 2) фотон движется в веществе со скоростью, меньшей скорости света; 3) фотон существует только в движении

• только 1, 2
• 1, 2, 3
• только 1, 3
• только 2, 3

Число, определяющее момент импульса электрона в атоме, называется_______________ квантовым числом

• магнитным спиновым
• главным
• орбитальным
• магнитным

Минимальная энергия электрона, находящегося в прямоугольной яме шириной, равной диаметру атома водорода, равна_____ Дж

• 10-7
• 10-17
• 10-20
• 10-10
• 10-14

Для определения энергии фотона верны(а) формулы(а) ; 2) ; 3)

• 1; 2; 3
• 1
• 2
• 3

Температура абсолютно черного тела возрастает от 1000 до 2000 К. При этом частота волны, на которую приходится максимум энергии излучения

• уменьшается в 16 раз
• увеличивается в 2 раза
• увеличивается в 16 раз
• уменьшается в 2 раза

Если длина волны, на которую приходится максимум излучения, увеличится в 3 раза, то температура абсолютно черного тела

• увеличится в 3 раза
• уменьшится в 3 раза
• увеличится в 9 раз
• уменьшится в 9 раз

Запирающее напряжение фототока зависит от длины волны облучающего света следующим образом: 1) оно обратно пропорционально; 2) оно прямо пропорционально; 3) зависимость носит сложный, периодический характер; 4) не зависит

• 3
• 1
• 4
• 2

Упругое рассеяние коротковолнового электромагнитного излучения на свободных или слабосвязанных электронах вещества, сопровождающееся увеличением длины волны, называется

• эффектом Комптона
• внешним фотоэлектрическим эффектом
• внутренним фотоэффектом
• вентильным фотоэффектом

Наименьший радиус орбиты электрона в невозбужденном атоме водорода r = 5,28×10-11 м. Радиус орбиты электрона в атоме водорода, когда электрон находится на третьем энергетическом уровне, равен

• 48 нм
• 16,5 нм
• 4,75 × 10-10 м
• 16,5 × 10-10 м

Правильным является утверждение: 1) скорость фотона больше скорости света; 2) скорость фотона в любом веществе меньше скорости света; 3) скорость фотона всегда равна скорости света; 4) скорость фотона только в некоторых веществах равна скорости света

• 3
• 2
• 4
• 1

Рубиновый лазер имеет мощность вспышки 104 Вт в течение 10-3 с, при которой излучает в одном импульсе 3,5×1019 фотонов. При этом лазер излучает длину волны

• 697×10-20 м
• 697 нм
• 3,5×10-20 м
• 3,5×10-15 нм

На рисунке показан график зависимости кинетической энергии Е фотоэлектронов от частоты поглощенного света. Граничная частота фотоэффекта на графике соответствует точке

• D
• G
• 0
• F
• C

Две цинковые пластины, одна из которых заряжена положительно, а другая отрицательно, облучили ультрафиолетовым светом. При этом: 1) обе пластины приобретут положительный заряд; 2) обе пластины приобретут отрицательный заряд; 3) заряды пластин сменятся на противоположные; 4) обе пластины разрядятся

• 1
• 2
• 3
• 4

Состояния атомов, соответствующие всем разрешенным энергетическим уровням, кроме низшего, называются

• возбужденными
• стационарными
• нестационарными
• невозбужденными

Яркость излучения Солнца составляет 7 × 103 Вт/см2 Излучение лазера: 1) значительно больше излучения Солнца; 2) значительно меньше излучения Солнца; 3) равно излучению Солнца; 4) больше излучения Солнца, только у рубинового лазера

• 2
• 3
• 4
• 1

Энергия атома водорода в нормальном состоянии Е1 = — 13,53 эВ. Энергия электрона на n-й орбите стационарного состояния атома водорода . Энергия кванта, поглощенного атомом водорода, если электрон перешел с первого энергетического уровня на третий, равна______ эВ

• -1,5
• 1,5
• 12,02
• 4,51

Для определения элементного состава любого вещества в лабораториях спектрального анализа исследуют его в следующем агрегатном состоянии: 1) газообразном; 2) твердом; 3) жидком

• 3
• 1
• 1, 2, 3
• 2

Если кинетическая энергия вылетающих электронов равна работе выхода, то частота излучения, падающего на металл, по сравнению с частотой красной границы фотоэффекта в

• 4 раза меньше
• 2 раза меньше
• 4 раза больше
• 2 раза больше

. Рубиновый лазер излучает в одном импульсе 3,5 × 1019 фотонов с длиной волны 694 нм. Если длительность вспышки лазера равна 10-3 с, то ее мощность равна______ Вт

• 100
• 10000
• 1000
• 10

Из предложенных высказываний принципиальное отличие квантовомеханического описания систем из микрочастиц от описания системы тел в классической физике определяет следующее: 1) квантовомеханическое описание системы из микрочастиц дает возможность определить точные координаты и скорости каждой частицы в данный момент времени лишь в принципе, реальные возможности определения координат и скоростей микрочастиц весьма ограничены несовершенством приборов; 2) в отличие от классической физики квантовая механика отрицает в принципе возможность точного определения координат и скорости микрочастиц в заданный момент времени. Она оперирует лишь понятиями вероятностей; 3) квантовая механика дает возможность значительно более точного определения координат и скоростей микрочастиц в любой момент времени; 4) квантовая механика дает для двух частиц такое же решение, как и классическая физика. Для более сложных систем она даст более точное решение, чем классическая физика

• 3
• 2
• 4
• 1

В оптических квантовых генераторах используется: 1) спонтанное излучение; 2) индуцированное излучение; 3) тепловое излучение

• 1, 2
• 1, 2, 3
• 2
• 3
• 1

Из нижеперечисленных физических явлений доказывают квантово-корпускулярные свойства света: 1) интерференция; 2) дифракция; 3) фотоэффект; 4) поляризация; 5) эффект Комптона

• 1, 2, 3, 4, 5
• 3, 5
• 1, 2
• 1, 3
• 3, 4, 5

Существование светового давления: 1) предсказал Д. Максвелл, измерил П. Н. Лебедев; 2) предсказал Г. Герц, измерил П. Н. Лебедев; 3) предсказал Д. Максвелл, измерил Г. Герц; 4) предсказал П. Н. Лебедев, измерил Г. Герц

• 2
• 4
• 1
• 3

Согласно электродинамике Максвелла нагретое тело, непрерывно теряя энергию вследствие излучения электромагнитных волн, должно охлаждаться до абсолютного нуля. В действительности же

• нет
• да, только в неизолированной системе
• да, только в замкнутой системе
• да