Маскевич С.А. Атомная физика.Тестовые задания

Подождите немного. Документ загружается.

элементом кристаллической решетки, в соответствии с законами

сохранения энергии и импульса;

д) устанавливает физические условия, при которых наблюда-

ется

-излучение целого класса веществ.

1.В.19. Энергия кванта электромагнитного излучения может

превращаться в другие виды энергии в результате:

а) поглощения фотона веществом;

б) рассеивания фотона веществом без изменения частоты;

в) поглощения фотона отдельным и изолированным атомами;

г) рассеяния фотона молекулой с изменением частоты (комби-

национные рассеяния);

д) распада

γ-кванта на электрон и позитрон при взаимодей-

ствии с мишенью.

1.В.20. Какие из перечисленных ниже процессов с точки зре-

ния квантовой теории могут иметь место при прохождении свето-

вого потока в видимом диапазоне через тонкий слой (неско лько длин

волн) металла?

а) отражение от границ раздела;

б) упругое рассеяние на слабосвязанных электронах;

в) упругое рассеяние на атомах;

г) ионизация молекул;

д) неупругое (комбинационное) рассеяние на атомах;

е) вырывание электронов с поверхности.

1.В.21. Какие из перечисленных ниже процессов могут иметь

место при прохождении светового потока в видимом диапазоне че-

рез тонкий слой (несколько длин волн) металла?

а) поглощение света слабосвязанными электронами;

б) поглощение света атомами;

в) ионизация атомов;

г) вырывание электронов с поверхности;

д) генерация электронно-дырочных пар;

е) рекомбинация.

1.В.22. Какие из перечисленных ниже процессов с точки зре-

ния квантовой теории могут иметь место при прохождении свето-

вого по т ока в видимом диапазоне через тонкий слой (несколько длин

волн) полупроводника?

а) отражение от границ раздела;

б) упругое рассеяние на свободных электронах;

в) упругое рассеяние на неоднородностях;

г) неупругое (комбинационное) рассеяние на атомах или мо-

лекулах;

д) генерация электронно-дырочных пар;

е) рекомбинация.

Ответы

1.А.1 – б); 2 – а); 3 – а); 4 – а); 5 – б); 6 – а); 7 – а); 8 – а); 9 – а);

10 – б); 11 – б); 12 – а); 13 – б); 14 – а); 15 – а); 16 – а); 17 – б); 18 –

б); 19 – а); 20 – а); 21 – б); 22 – в); 23 – а); 24 – б); 25 – б); 26 – а);

27 – в); 28 – а); 29 – в); 30 – а).

1.Б.1 – нулю; 2 – электроны, электронно-дырочные пары, дыр-

ки; 3 – частоты; 4 – интенсивности; 5 – работы выхода; 6 – угла; 7 –

напряжения; 8 – торможения; 9 – Доплера, Мессбауэра; 10 – при-

емника; 11 –

-излучения; 12 – видимого света; 13 – позитрон; 14 –

заряжаться, приобрет ать потенциал; 15 – длины волны (частоты)

излучения; 16 – коротковолновую (высоко частотную) сторону; 17 –

увеличение; 18 – количества электронов в атоме, ; 19 – Компто-

на; 20 – плотность.

1.В.1 – б), в), г), е); 2 – а), б), в); 3 – в), г); 4 – а), е); 5 – в), д);

6 – а), в); 7 – б), д); 8 – б), в), г); 9 – з), и); 10 – а), б); 11 – а), в); 12 –

а), б); 13 – в), г); 14 – а), б); 15 – а), д); 16 – а), б); 17 – а), б), в), д);

18 – в), г); 19 – а), в), г), д); 20 – а), б), в), д), е); 21 – а), б), г); 22 – а),

в), г), д).

2. Модель атома Резерфорда–Бора

Опыты Резерфорда, постулаты Бора и спектральные законо-

мерности в изучении водорода знакомы из школьного курса физи-

ки. Поэтому предлагаемые тестовые задания преследуют цель вы-

явить гл убину понимания данных вопросов. В частности, в опытах

Резерфорда уделяется внимание анализу формулы для рассеяния

-частиц и пониманию такой характеристики, как эффективное

сечение рассеяния. Что касается спектра излучения водородоподоб-

ных атомов, то основное внимание уделяется принципу соответ-

ствия Бора, схеме уровней энергии, комбинационному принципу

Ритца и обобщенной формуле Бальмера. Хотелось бы подчеркнуть,

что принципиально важно понимать то, что частоты или волновые

числа линий в спектре излучения являются производными от диск-

ретной последовательности термов. След ует знать опыты Франка

и Герца, а также Вуда, подтверждающие справедливость постула-

тов Бора. Знание вопросов о квантовых условиях Зоммерфельда

необходимо для понимания физическ ого смысла постоянной Планка

как кванта момента импульса или момента действия, а также пони-

мания, что такое вырожденные состояния. Составленные тесты

позволяют оценить глубину понимания данных вопросов.

2.А.1. Электрический ток в металлах обусловлен движением

свободных электронов, в растворах – движением ионов, а в газах –

движением электронов и ионов.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.2. Электроны были открыты Фарадеем, Томсоном и Мил-

ликеном одновременно.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.3. Масса электрона в раз меньше, чем масса атома

водорода.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.4. Массы протона и нейтрона соотносятся:

а)

mm ≈ ;

б)

mm >> ;

в)

mm << .

2.А.5. Размеры ядра атома значительно меньше размеров ато-

ма в целом в:

а) 10 раз;

б)

10 раз;

в)

10 раз;

г)

10 раз.

2.А.6.

-частицы могут рассеиваться только ядрами атомов и

практически не рассеиваются электронами, это справедливо для

всех атомов.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.7. -частицы не рассеиваются в опыте Резерфорда на углы

более , потому что размеры ядер м и

-частица в них не

может попасть.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.8. Вероятность рассеяния

α-частиц не зависит от их ско-

рости, а зависит только от заряда ядра атома.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.9. Произведение числа рассеянных

-частиц на

cos

( θ – угол рассеяния) является константой и не зависит от угла рас-

сеяния.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.10. Дифференциальное эффективно е сечение рассеяния

-частицы является функцией толщины фольги.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.11. В како м из ответов спектральные серии водорода рас-

положены в шкале длин волн по мере возрастания

а) серия Лаймана, серия Бальмера, с ерия Пашена, серия Брэ-

кета, серия Пфунда;

б) серия Лаймана, серия Бальмера, серия Пашена, серия Пфун-

да, серия Брэкета;

в) серия Лаймана, серия Пашена, серия Ба льмера, серия Брэ-

кета, серия Пфунда.

2.А.12. При учете заряда ядра с помощью обобщенной форму-

лы Бальмера можно рассчитать длину волны любой линии спектра

излучения иона гелия.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.13. С помощью записанной ниже формулы можно рассчи-

тать длину волны 3-й линии серии Бальмера водорода:













−=

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.14. Фотоны серий Лаймана и Бальмера могут иметь оди-

наковый объем и температуру.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.15. Формулировка комбинационног о принципа Ритца: вол-

новое число любой линии спектра яв ляется к омбинацией 2-х тер мов.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.16. В опытах Франка и Герца обнаруживается дискретная

последовательность уровней энергии атомов ртути.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.17. Набор возможных значений внутренней энергии атома

дискретный. Если ее от считывать от границы ионизации, то ее знак

будет отрицательным.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.18. Значения термов иона гелия в 2 раза больше значений

термов атома водорода.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.19. Согласно принципу соответствия частота излучения,

определяемая 2-м постулатом Бора, равна частоте обращения элек-

трона по орбите для всех радиусов орбит.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.20. Статистический вес уровня, или степень вырождения уров-

ня – это число состо яний, например в мо дели атома Бора-Зоммерфель-

да, воз мо жных траект орий движения с о динаковой энергией.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.21. В рамках модели атома Бора-Зоммерфельда момент

импульса электрона принимает только дискретные значения.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.22. В условии квантования Зоммерфельда

nhdqp

∫

ис-

польз уются обобщенные импульсы и обобщенные к оординаты. При

этом в зависимости от выбора обобщенной координаты обобщен-

ным импульсом может быть как импульс, так и момент импульса.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.23. Терм является энергетической характеристикой состо-

яния атома и его можно измерять в электрон-вольтах.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.24. Волновые числа всех линий серии Пашена можно оп-

ределить, комбинируя волновые числа линий серии Лаймана.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.25. Длину волны 1-й линии серии Бальмера можно опреде-

лить, комбиниру я во лновые числа первых трех линий серии Пашена.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.26. Согласно первому постулату Бора, внутренняя энергия

атома может иметь только определенные дискретные значения.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.27. Согласно первому постулату Бора, движущиеся элект-

роны не излучают электромагнитных волн.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.28. Второй постулат Бора отражает закон сохранения энер-

гии применительно к элементарным актам поглощения и испуска-

ния фотонов атомами.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.29. Плотность уровней энергии атома водорода (число

уровней, приходящихся на единичный интерва л энергии) не зави-

сит от его энергии.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.30. Интервал между соседними уровнями энергии умень-

шается по мере увеличения энергии обратно пропорционально их

номеру в кубе (

1~ n

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.31. В соответствии с условием квантования Зоммерфель-

да момент количества движения электрона принимает дискретные

значения, кратные постоянной Планка

 ( 



= nl ).

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.32. Скорость движения фотонов в случае эллиптических и

круговых орбит одинакова.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.33. Значение 3-го терма в одорода больше, чем значение 4-го.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.34. Значение 2-го терма водорода больше, чем значение

2-го терма иона гелия.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.А.35. Значение 2-го терма водорода больше, чем значение

1-го терма иона гелия.

а) да;

б) нет;

в) утверждение некорректно.

2.Б.1. Если в опыте Резерфорда по рассеянию

α-частиц на зо-

лотой фольге

-частицы заменить на протоны той же скорости, то

доля рассеянных частиц __________.

2.Б.2. Электрический ток в газах обусловлен направленным

движением __________.

2.Б.3. Если одновалентные атомы металла заменить на двух-

валентные, то при электролизе за одно и то же время молей веще-

ства выделится в __________ (сколько раз(а)) больше.

2.Б.4. В модели Томсона атом водорода представляет собой

положительно заряженный шар, в цент ре которого находится

__________.

2.Б.5. В опытах __________ имелись случаи рассеяния

-час-

тиц на углы

°>θ 90

2.Б.6. Из опытов Резерфорда следует, что в центре атома нахо-

дится __________ заряженное ядро, вокруг которого движется элек-

трон. При этом Резерфорд не смог объяснить, почему такой атом

устойчив.

2.Б.7. При выводе формулы Резерфорда для рассеяния α-час-

тиц используется статистический подход и вводится понятие диф-

ференциального эффективного сечения. При этом считается, что

рассеяние обусловлено кулоновским взаимодействием -частицы

с __________.

2.Б.8. Доля рассеянных -частиц в опыте Резерфорда зависит

от __________ энергии -частиц, заряда ядер атомов фольги и тол-

щины фольги.

2.Б.9. Относительное число рассеянных в опыте Резерфорда

частиц связано __________ зависимостью c .

2.Б.10. В спектральных сериях линии нумеруются, начиная с

самой длинноволновой, и их интенсивность с возрастанием номе-

ра, как правило, __________.

2.Б.11. Волновое число любой спектральной линии можно

представить как комбинацию двух __________.

2.Б.12. В постулатах Бора по стулируется дискретно сть

__________ атома, и, исходя из это г о и правила частот, мо жно объяс-

нить линейчатый характер спектров излучения и поглощения.

2.Б.13. В спектре излучения водорода в видимой области спек-

тра наблюдается серия Бальмера, а в ульт рафиолетовой – серия

__________.

2.Б.14. Разность волновых чисел 3-й и 1-й линий в серии Лай-

мана соответствует волновому числу __________ (номер линии)

линии серии Бальмера.