84 Свободные электроны в металлах и полупроводниках . <...> Все величины в Ц-системе помечены сверху значком (тильда), напримеp ~ E. <...> Формула Планка для спектральной плотности энергии: u a c hkT E 1 h 3 23 exp( / ) 1 . ческой энергией K релятивистской частицы массы m: E2 – p2c2 a m2c4, (1.4) Соотношения между полной энергией Е, импульсом p и кинетиpc K K mcaC2 2 . <...> Комптоновское смещение длины волны рассеянного фотона: h2a2C (1 – cost), ским полем неподвижного ядра, определяется формулой: tg 2 t a B qq bK 2 12 , (1.6) где C a 2h/mc — комптоновская длина волны частицы. <...> Угол t, на которой заряженная частица рассеивается кулонов(1.7) 7 (1.3) где q1 и q2 — заряды взаимодействующих частиц, K — кинетическая энергия налетающей частицы, b — прицельный параметр. <...> Формула Резерфорда для относительного числа частиц, рассеянных в элементарном телесном угле d под углом t к первоначальному направлению их движения: dd a N N n qq 4 B K 12 2 sin ( ) 4 t 2 , (1.8) где n — число ядер фольги на единицу площади ее поверхности, K — кинетическая энегия налетающих частиц, dasint dt d. <...> Резонансная линия — спектральная линия, обусловленная переходом атомов из первого возбужденного состояния в основное. <...> Показать с помощью формулы Вина, что в спектре распределения теплового излучения по длинам волн: 8 а) наиболее вероятная длина волны m T 1/T; б) максимальная спектральная плотность энергии пропорциональна T5. <...> На сколько кельвинов изменилась эта температура, если наиболее вероятная длина волны в его спектре увеличилась на h a 260 нм? <...> Найти наиболее вероятную длину волны в спектре теплового излучения с энергетической светимостьюМa 5,7 Вт/см2. <...> Солнечный спектр достаточно близок к спектру теплового излучения с наиболее вероятной длиной волны ma 0,48 мкмF Найти мощность теплового излучения Солнца <...>
Задачи_по_квантовой_физике_(2).pdf
УДК 530.145
ББК 22.31
И83
Иродов И. Е.
И83 Задачи по квантовой физике / И. Е. Иродов.—
7-е изд., электрон.—М. : Лаборатория знаний,
2024.—220 с.—Систем. требования: Adobe
Reader XI ; экран 10".—Загл. с титул. экрана.—
Текст : электронный.
ISBN 978-5-93208-706-0
Сборник содержит около 800 задач по широкому кругу
вопросов квантовой физики и ее приложений: квантовая
природа электромагнитного излучения, волновые свойства
частиц, элементы квантовой механики, электронная оболочка
атома, молекулы, кристаллы, физика ядра, ядерные реакции
и элементарные частицы. К наиболее сложным задачам даны
подробные указания.
Для студентов физических и инженерно-технических
специальностей вузов.
УДК 530.145
ББК 22.31
Деривативное издание на основе печатного аналога: Задачи
по квантовой физике / И. Е. Иродов.— 3-е изд.—
М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010.—215 с. : ил.
ISBN 978-5-9963-0283-3
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении
ограничений, установленных техническими средствами защиты
авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя
возмещения убытков или выплаты компенсации
ISBN 978-5-93208-706-0
© Лаборатория знаний, 2015
Стр.3
Содержание
Предисловие.................. 5
Принятые обозначения .............. 6
1. Истоки квантовой физики ........... 7
Тепловое излучение. Формула Планка ......... 8
Корпускулярные свойства электромагнитного излучения . . 12
Модель атома Резерфорда–Бора ........... 19
2. Волновые свойства частиц ........... 25
Волны де Бройля................. 26
Соотношение неопределенностей Гейзенберга ...... 30
Уравнение Шредингера .............. 32
Прохождение частицы через барьер.......... 38
3. Основы квантовой механики .......... 42
Квантово-механические операторы .......... 44
Средние значения и вероятности ........... 47
Изменение во времени состояния........... 50
Четность .................... 51
Центрально-симметричное поле. Атом водорода. ..... 53
4. Электронная оболочка атома. .......... 56
Состояния электронов в атоме............ 58
Интенсивность и ширина спектральных линий ..... 62
Характеристические рентгеновские спектры....... 65
Магнитные свойства атома ............. 68
5. Двухатомная молекула ............ 73
Вращательные, колебательные и электронные
состояния ................... 74
Молекулярные спектры. Комбинационное рассеяние ... 77
6. Твердое тело ................ 80
Структура кристаллов ............... 81
Квантовая теория теплоемкости кристаллов....... 84
Свободные электроны в металлах и полупроводниках ... 88
3
Стр.4
7. Ядро атома................. 94
Энергия связи, спин и магнитный момент ядра ..... 96
Закон радиоактивного распада............ 99
Альфа- и бета-распады .............. 101
Гамма-излучение: внутренняя конверсия, эффект
Мессбауэра................... 104
8. Ядерные реакции .............. 107
Законы сохранения в ядерных реакциях ....... 109
Уровни ядер. Сечения и выходы ядерных реакций ... 114
Формула Брейта–Вигнера ............. 117
9. Элементарные частицы ............ 120
Взаимодействие релятивистских частиц ........ 121
Распад частиц ................. 124
Внутренние свойства элементарных частиц ...... 126
Ответы и решения............... 129
Приложения ................. 207
1. Значения некоторых определенных интегралов.... 207
2. Плотность некоторых веществ .......... 207
3. Работа выхода электрона из металлов ....... 208
4. Край K-и L-полос поглощения рентгеновского
излучения ................. 208
5. Константы двухатомных молекул......... 209
6. Соотношение между некоторыми единицами .... 209
7. Таблица свойств нуклидов ........... 210
8. Греческий алфавит .............. 212
9. Формулы некоторых атомных величин в гауссовой
системе и СИ ................ 213
10. Основные физические постоянные ........ 214
Периодическая система элементов Д.И. Менделеева —
на переднем форзаце
Таблица элементарных частиц — на заднем форзаце
Стр.5