Задачи по квантовой физике, Иродов И.Е., 2010

Задачи по квантовой физике, Иродов И.Е., 2010.
 
  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.




Тепловое излучение. Формула Планка.
Имеются две полости 1 и 2 с малыми отверстиями одинакового радиуса r = 5,0 мм и абсолютно отражающими наружными поверхностями. Полости отверстиями обращены друг к другу, причем расстояние между этими отверстиями l = 100 мм. В полости 1 поддерживают температуру T1 = 1250 К. Найти установившуюся температуру в полости 2. Иметь в виду, что абсолютно черное тело является косинусным излучателем.

Медный шарик радиусом r = 10,0 мм с абсолютно черной поверхностью поместили в откачанный сосуд, температура стенок которого поддерживается близкой к абсолютному нулю. Начальная температура шарика Т0 = 300 К. Через сколько времени его температура уменьшится в n = 1,50 раза? Удельная теплоемкость меди с = 0,38 Дж/(г-К).

Показать, что число фотонов теплового излучения, падающих в единицу времени на единичную площадку стенки полости, равно nс/4, с — скорость света, n — концентрация фотонов. Убедиться, что произведение этой величины на среднюю энергию фотона равно энергетической светимости М.

Содержание.
Предисловие.
Принятые обозначения.
1. Истоки квантовой физики.
Тепловое излучение. Формула Планка.
Корпускулярные свойства электромагнитного излучения. Модель атома Резерфорда-Бора.
2. Волновые свойства частиц.
Волны де Бройля.
Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
Уравнение Шредингера.
Прохождение частицы через барьер.
3. Основы квантовой механики.
Квантово-механические операторы.
Средние значения и вероятности.
Изменение во времени состояния.
Четность.
Центрально-симметричное поле. Атом водорода.
4. Электронная оболочка атома.
Состояния электронов в атоме.
Интенсивность и ширина спектральных линий.
Характеристические рентгеновские спектры.
Магнитные свойства атома.
5. Двухатомная молекула.
Вращательные, колебательные и электронные состояния.
Молекулярные спектры. Комбинационное рассеяние.
6. Твердое тело.
Структура кристаллов.
Квантовая теория теплоемкости кристаллов.
Свободные электроны в металлах и полупроводниках.
7. Ядро атома.
Энергия связи, спин и магнитный момент ядра.
Закон радиоактивного распада.
Альфа- и бета-распады.
Гамма-излучение: внутренняя конверсия, эффект Мессбауэра.
8. Ядерные реакции.
Законы сохранения в ядерных реакциях.
Уровни ядер. Сечения и выходы ядерных реакций.
Формула Брейта-Вигнера.
9. Элементарные частицы.
Взаимодействие релятивистских частиц.
Распад частиц.
Внутренние свойства элементарных частиц.
Ответы и решения.
Приложения.
1. Значения некоторых определенных интегралов.
2. Плотность некоторых веществ.
3. Работа выхода электрона из металлов.
4. Край К- и L-полос поглощения рентгеновского излучения.
5. Константы двухатомных молекул.
6. Соотношение между некоторыми единицами.
7. Таблица свойств нуклидов.
8. Греческий алфавит.
9. Формулы некоторых атомных величин в гауссовой системе и СИ.
10. Основные физические постоянные.

Купить .





Теги: задачник по физике :: физика :: Иродов