| № |
Условие |
Решение
|
Наличие |
| 5-113
|
Вблизи спектральной линии водорода yi = 486,1320 нм Юри в 1932 г. обнаружил близкую линию y2 = 485,9975 нм. Предполагая, что эта линия обусловлена небольшой примесью к обычному водороду его изотопа, определить относительную атомную массу mx/mH этого изотопа.
|
под заказ |
нет |
| 5-114
|
Определить разрешающую способность R спектрального аппарата, необходимую для наблюдения изотопического сдвига спектральных линий дейтерия относительно линий водорода. Какова должна быть ширина b основания призмы из тяжелого флинта с дисперсией dn/dy = 1000 см-1 (в диапазоне красного света) в призменном спектрографе, применяемом для обнаружения изотопического сдвига головной линии серии Бальмера?
|
под заказ |
нет |
| 5-115
|
Серия Лаймана наблюдается в смеси атомарных водорода и трития. Определить разрешающую способность спектрального прибора, которая достаточна для разрешения изотопической структуры спектральных линий этой серии. Как меняется требуемая разрешающая способность при переходе к другим сериям (Бальмера, Пашена) той же смеси? Можно ли разрешить изотопическую структуру спектральных линий той же смеси в видимой области спектра с помощью стеклянной призмы с основанием b = 1 см и дисперсией показателя прелом |
под заказ |
нет |
| 5-116
|
Переход между какими орбитами иона гелия Не+ сопровождается излучением с длиной волны, близкой к Нa?
|
под заказ |
нет |
| 5-117
|
Какова разница между длинами волн линии На и соответствующей ей линии спектра Не+? (См. предыдущую задачу. (Переход между какими орбитами иона гелия Не+ сопровождается излучением с длиной волны, близкой к Нa?)
|
под заказ |
нет |
| 5-118
|
Постоянные Ридберга для водорода и гелия равны соответственно RH = 109677,6 см-1, RHe = 109722,3 см-1. Найти отношения mH/mе и mHе/mH, где mH и mHе — массы протона и а-частицы, mе — масса электрона.
|
под заказ |
нет |
| 5-119
|
Определить разность длин волн линий На и Da (первой линии бальмеровской серии дейтерия — тяжелого водорода). Определить также разность длин волн линий Нy и Dy.
|
под заказ |
нет |
| 5-120
|
На сколько вольт ионизационный потенциал дейтерия (D) больше ионизационного потенциала водорода (Н)? Выразить разность между энергиями ионизации D и Н в джоулях на моль.
|
под заказ |
нет |
| 5-121
|
Постоянные Ридберга для водорода и дейтерия равны соответственно RH = (109677,576 ± 0,012) см-1, RD = (109707,419 ± 0,012) см-1, а атомные массы Н = 1,008142 ±0,000003 (физическая шкала), D = 2,014735 ± 0,000006 (физическая шкала). Постоянная Фарадея F = NAe = (2,89366 ± 0,00003) 104 СГСЭ/моль = (9652,19 ±0,11) СГСМ/моль (физическая шкала). Пользуясь этими данными, определить е/m для электрона.
|
под заказ |
нет |
| 5-122
|
Позитроний представляет собой связанную систему из электрона и позитрона, вращающихся вокруг центра масс этой системы. Найти уровни энергии, энергию ионизации и длину волны резонансной линии для позитрония.
|
под заказ |
нет |
| 5-123
|
Длина волны На водородной серии Бальмера равна yа = 656,3 нм. Определить энергию ионизации Eи позитрония, находящегося в основном состоянии.
|
под заказ |
нет |
| 5-124
|
Граница водородной серии Пашена характеризуется длиной волны . Найти длину волны yа линии Hа серии Бальмера позитрония.
|
под заказ |
нет |
| 5-125
|
Отрицательные мюоны могут захватываться атомом и замещать в нем электроны электронной оболочки. Практически может замещаться лишь один электрон. Получающиеся в результате такой замены системы называются мезоатомами. Масса мюона mn = 207 mе. Вычислить по теории Бора радиус первой круговой орбиты (K-орбиты) мюона в мезоатоме. Рассчитать энергетические уровни мезоатома. Какое излучение будет наблюдаться при переходе на K-орбиту мюона с более высоких орбит? Почему исследование такого излучения приме |
под заказ |
нет |
| 5-126
|
Определить наименьшие номера уровней атома водорода, между которыми возможны переходы, сопровождающиеся излучением радиоволн с длинами 1, 10, 100 и 1000 см.
|
под заказ |
нет |
| 5-127
|
Определить размер атома водорода, находящегося на уровне с главным квантовым числом n = 100. При какой концентрации N газа можно определять энергию этого уровня по формуле, указанной в ответе предыдущей задачи?
|
под заказ |
нет |
| 5-128
|
Оценить напряженность электрического поля, в котором атом водорода быстро ионизуется.
|
под заказ |
нет |
| 5-129
|
Зная, что длина волны водородной линии серии Бальмера равна yа = 656,3 нм, определить, атомы каких химических элементов внутри Солнца полностью ионизованы. Температуру внутри Солнца принять равной Т = 2 107 К.
|
под заказ |
нет |
| 5-130
|
Атом водорода, вначале находившийся в неподвижном состоянии, излучил квант света, соответствующий головной линии серии Лаймана. Определить относительное изменение частоты фотона dv/v0 из-за отдачи. Какую скорость приобрел атом за счет энергии отдачи?
|
под заказ |
нет |
| 5-131
|
Какова была бы энергия связи и радиус водородоподобной системы из двух нейтронов при учете только силы гравитационного притяжения между ними? Почему такой «бинейтронный атом» практически не может существовать?
|
под заказ |
нет |
| 5-132
|
Помимо гравитационных сил между нейтронами действуют магнитные силы. Магнитный момент нейтрона численно равен mn = 9,65 10-24 эрг/Гс. Сила магнитного взаимодействия FM максимальна, когда магнитные моменты нейтронов параллельны и направлены вдоль прямой, соединяющей нейтроны. Как меняется сила FM с расстоянием r между нейтронами? При каких значениях r максимальная сила магнитного взаимодействия нейтронов становится равной силе гравитационного притяжения между ними? Можно ли было в предыдущей зада |
под заказ |
нет |
| 5-133
|
Близкие искусственные спутники Земли движутся со скоростями порядка V = 8 км/с. Может ли атом Н, N или O, упруго отразившись от спутника, ионизовать при своем дальнейшем движении в атмосфере атом того же типа? Ионизационные потенциалы атомов водорода, азота и кислорода равны соответственно 13,60; 14,47; 15,56 эВ.
|
под заказ |
нет |
| 5-134
|
Эренфест ввел гипотезу, что в полуклассической теории Бора должны квантоваться величины, которые по классической механике являются адиабатическими инвариантами. Найти механическую величину, которая является адиабатическим инвариантом для гармонического осциллятора.
|
под заказ |
нет |
| 5-135
|
В квантовой механике доказывается, что энергия гармонического осциллятора определяется выражением E = hw(n + 1/2), где n может принимать целочисленные значения 0, 1, 2, ... Пользуясь этим, привести соображения, почему для гармонического осциллятора величина E/w должна быть адиабатическим инвариантом.
|
под заказ |
нет |
| 5-136
|
В каком постоянном магнитном поле B энергетические уровни электрона в атоме водорода будут определяться в основном действием магнитного поля, а не кулоновского поля протона?
|
под заказ |
нет |
| 5-137
|
В обычных условиях водород является молекулярным газом (состоит из молекул Н2), а в жидком и твердом состояниях представляет собой диэлектрик. Должен ли водород при достаточно высоком давлении обратиться в металл? Если да, то произвести оценку соответствующей плотности водорода, отвечающей металлической фазе.
|
под заказ |
нет |
| 5-138
|
Рассмотреть частицу, движущуюся по кругу при наличии магнитного поля, и убедиться, что в этом случае правило квантования неприменимо. Указание. Рассмотреть процесс включения магнитного поля и установить, что при условии магнитный поток оказывается квантованным, что в общем случае не может иметь места, как в этом можно убедиться из простых физических соображений.
|
под заказ |
нет |
| 5-139
|
Учитывая правило квантования Бора, показать, что поток магнитного поля через отверстие в массивном полом сверхпроводящем цилиндре равен . Здесь (e*) — абсолютная величина заряда носителей сверхпроводящего тока; этими носителями являются как бы слипшиеся пары электронов, в силу чего (е*) = 2е, где е — абсолютная величина заряда электрона. Указание. Если поток магнитного поля через круг радиуса r равен F, то обобщенный импульс частицы с зарядом е* равен (предполагается, что е* 0).
|
под заказ |
нет |
| 5-140
|
В жидком гелии при температуре ниже y-точки (т.е. в гелии II) могут существовать вихревые нити. Вокруг вихревой нити жидкость движется по окружностям, причем момент количества движения атомов гелия относительно оси вихревой нити подчиняется правилу квантования Бора. Найти поле скоростей вокруг вихревой нити.
|
под заказ |
нет |
| 5-141
|
Найти релятивистское выражение для длины волны де Бройля y электрона или протона, если ускоряющее напряжение равно V. При каких значениях напряжения можно пользоваться нерелятивистским выражением, чтобы ошибка не превосходила 5%? Найти y для этих частиц при V = 1, 102 103, 105, 1010, 1015 В.
|
под заказ |
нет |
| 5-142
|
Получить приближенное выражение для длины волны де Бройля ультрарелятивистской частицы, т. е. такой частицы, кинетическая энергия E которой много больше ее энергии покоя mc2. При каких значениях E можно пользоваться этим выражением, чтобы ошибка не превосходила 5%? Вычислить длину волны де Бройля y для ультрарелятивистских протонов с энергией E = 70,6 ГэВ, получающихся на Серпуховском синхротроне.
|
под заказ |
нет |
