Атомная физика и физика твердого тела

Атомная физика и физика твердого тела.

Индивидуальное домашнее задание.

Вариант 1.

1.Фотон рассеялся под углом 120° на покоившемся свободном электроне, в результате чего электрон получил кинетическую энергию 0,45 МэВ. Найдите энергию фотона до рассеяния.

2.Электрон находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме с абсолютно непроницаемыми стенками. Наименьшая разность энергетических уровней электрона в этой яме составляет 4,48 эВ. Найдите ширину ямы.

3.Длинноволновый край полосы поглощения чистого полупроводника лежит вблизи длины волны 14,5 мкм. Найдите ширину запрещенной зоны этого полупроводника.

4. За время 8 суток распалось 0,75 начального количества ядер радиоактивного изотопа. Найдите, чему равно среднее время жизни ядер этого изотопа.

Атомная физика и физика твердого тела.

Индивидуальное домашнее задание.

Вариант 2.

1.Электрон движется по окружности радиусом 0,5 см в однородном магнитном поле с индукцией 8 мТл. Найдите длину волны де Бройля этого электрона.

2.Частица находится в основном состоянии в одномерной прямоугольной потенциальной яме шириной с абсолютно непроницаемыми стенками. Найдите вероятность пребывания частицы в области .

3.Найдите вероятность того, что электрон в металле займет энергетическое состояние на 0,005 эВ выше уровня Ферми при температуре 58 К.

4. Воспользовавшись данными о массах легких атомов, имеющимися в таблицах, вычислите разность энергий связи, приходящихся на один нуклон в ядрах и (в МэВ).

Атомная физика и физика твердого тела.

Индивидуальное домашнее задание.

Вариант 3.

1. У двух абсолютно черных источников теплового излучения разность длин волн, соответствующих максимумам спектральной плотности энергетической светимости, составляет 0,5 мкм. Температура более горячего источника 2500 К. Найдите температуру другого источника.

2.Электрон находится в бесконечно глубоком одномерном прямоугольном потенциальном ящике шириной 1,5 нм. Найдите плотность вероятности нахождения электрона в тех точках, где она одинакова для электронов, находящихся на первом и втором энергетических уровнях.

3. Длинноволновый край полосы поглощения инфракрасного излучения для чистого германия лежит вблизи длины волны 19 мкм. Исходя из этого, найдите (в эВ) ширину запрещенной зоны.

4. Нейтрон испытал упругое соударение с первоначально покоившимся дейтроном. Найдите относительную долю кинетической энергии, теряемую нейтроном, если рассеяние нейтрона происходит под углом 90° к первоначальному направлению движения.

Атомная физика и физика твердого тела.

Индивидуальное домашнее задание.

Вариант 4.

1. При некоторой задерживающей разности потенциалов фототок с освещаемой поверхности лития (работа выхода 2,39 эВ) прекращается. Изменив длину волны света в 1,5 раза, установили, что для прекращения фототока нужно увеличить задерживающую разность потенциалов в 2 раза. Найдите первоначальную частоту падающего света.

2. Вычислите отношение вероятностей нахождения электрона на первом и третьем энергетических уровнях в интервале , где - ширина одномерной прямоугольной потенциальной ямы с непроницаемыми стенками.

3. Найдите (в эВ) минимальную энергию образования пары электрон-дырка в беспримесном полупроводнике, сопротивление которого уменьшается в 7,4 раза при увеличении температуры от 27°С до 127°С.

4. Пренебрегая кинетическими энергиями ядер дейтерия и принимая их суммарный импульс равным нулю, определите импульсы продуктов реакции .