Решение кейс задания по квантовой механике

Задание 1

Ответ: 2) 2 эВ. Энергия кванта

„ * Й-2лс he 6.63-10’34-3-Ю8 „ „

E = h(a =-----= — =------т-------пт ~ 2эВ.

X 0.5-10-6-1.610-19

Задание 2

Ответ: 3) 0.6-10 7 эВ. Для определения ширины линии воспользуемся соотношением неопределённостей: А? • АЕ » Й;

АгА(йо>)®Й; h • А(<о)®Й; Й А(щ) = —= ——— ®0.6 10-7эВ.

7 v 7 v 7 А/ 10’8 -1.6-10’19

Задание 3

Ответ: 4) 0,510-7мкм. Воспользуемся формулой Х = —, взяв от неё v

дифференциал: dk =—=dv (знак минус означает, что уменьшение v

длины волны сопровождается увеличением частоты; далее знак минус опускаем). Имеем

с2 dv X2 X2 X2 (0.5 -10-6)2

«0.510 7мкм.

у2 с с 2лс Inc-kt 6.28-3-108-10 8

Разбор. Тест 1. Ядерная физика

  • 1. Ответ3) п->р + е +ve. В начальном состоянии нуклон состоит из двух d кварков и одного и кварка. Это- нейтрон. В конечном состоянии нуклон состоит из двух и кварков и одного d кварка. Это- протон. Поэтому рассматриваемая диаграмма соответствует реакции п р + е +ve.
  • 2. Ответ 3) В процессе электромагнитного взаимодействия принимают участие фотоны.
  • 3. Ответ 1) В процессе гравитационного взаимодействия принимают участие все элементарные частицы.
  • 4. Ответ 1) Если через какой-то интервал времени не распавшимися осталось 25% радиоактивных атомов, то это время равно двум периодам полураспада.
  • 5. Ответ 1) фотоны - электромагнитное, лептоны - слабое, адроны -сильное.
  • 6. Ответ 3) При а-распаде значение зарядового числа Z меняется на два.
  • 7. Ответ 3) В ядре изотопа углерода содержится 6 протонов и 8 нейтронов.
  • 8. Ответ 2) В результате этой реакции образовалось ядро 3Ы.
  • 9. Ответ 2) Ядерные силы притяжения действуют между парами частиц: протон - протон, протон - нейтрон, нейтрон - нейтрон.
  • 10. Ответ 1) Позитрон является античастицей по отношению к электрону.
  • 11. Ответ 4) 5 а-распадов и 3 0-распада. При а-распаде заряд ядра уменьшается на 2 единицы, а массовое число на 4 единицы. При

Р-распаде заряд ядра увеличивается на 1 единицу (за счёт испускания электрона). Поэтому при превращении актиния в свинец должно произойти (227 - 207)/4 = 5 а-распадов, во время которых заряд ядра уменьшается на 10 единиц и 3 0-распада, чтобы общее уменьшение заряда ядра стало равно (89 - 82) = 7.

  • 12. Ответ 1) массы нуклонов практически одинаковые.
  • 13. Ответ 4) При альфа-распаде заряд ядра уменьшается на 2е, масса ядра уменьшается на 4 а.е.м.
  • 14. Ответ 4) Чем меньше энергия связи ядра, тем меньшую работу нужно совершить, чтобы разделить это ядро на отдельные нуклоны.
  • 15. Ответ 4) Из приведённых схем взаимопревращений частиц аннигиляции соответствует: ^е+^е
  • 16.Ответ!) закон сохранения электрического заряда выполняется в реакции n—>p + e+v.
  • 17. Ответ 1) Законом сохранения электрического заряда запрещена реакция n + ve р + е+.
  • 18. Ответ 1) В порядке возрастания интенсивности фундаментальные взаимодействия располагаются следующим образом: гравитационное, слабое, электромагнитное, сильное.
  • 2 1 1

+ — —

  • 19. Ответ 1) Нейтрон состоит из кварков: udd: и 3d 3d 3.
  • 1 2 2
  • 4— 4—
  • 20. Ответ 2) Протон состоит из кварков: uud: d Зи Зи 3.
  • 21. Ответ 1) Начальное отношение х количества атомов кобальта-56 к количеству атомов кобальта-57 «0,91. В соответствии с законом

_j_ __t_

радиоактивного распада N}=Nl02 71, N2 = N2{}2 T1, где N[Q и N2q - начальные концентрации соответственно кобальта-56 и кобальта-57, N{ и М2 - конечные концентрации соответственно кобальта-56 и кобальта-57. Условие, что распалось 80% атомов, можно записать следующим образом: (Nx + N2) = (Nxq + N20Xl -0,8), откуда с учётом закона радиоактивного распада получим: _t_ __t_

Nl02 Г1202 Т2 =0,2(Ую + ^2о)- Поделив последнее уравнение на

У20, получим: х2 Г1 +2 T1 = 0,2х +0,2, откуда х = -^—(-----— 0,91.

  • 2 Г1 -0,2
  • 22. Ответ 1) Модуль импульса одного из образовавшихся у-квантов |р| = 3,6-1О-20 кг-м/с. Согласно закону сохранения импульса, фотоны от распада покоящегося л:0-мезона разлетаются в противоположные стороны с равными по величине импульсами |/’1| = |Р2| = /?- Энергия каждого фотона связана с величиной его импульса соотношением Е = рс. Согласно релятивистскому закону
  • 2 _ „ II тс

сохранения энергии, в распаде тс =2рс. Следовательно, |р| = —

Ответ: |р| = —= 3,6-10 20кг-м/с.

Решение кейс задания по ядерной физике

Задание 1

Ответ: 1) А/и = 0,04216 а.е.м.

Определим дефект массы ядра-. Am = Z-/np + (Л - Z)-mn - тя.

Так как в таблицах обычно приводятся массы нейтральных атомов, то тя = ma-Z те:

А/и = Z-тр + (А - Z)-mn - ma + Z те = Z (тр + /ие) + (А - Z)-mn, где р + /ие)= - масса атома водорода.

Используя табличные данные, получим:

Д/и = 3 • 1,00783 + 4-1,00867 - 7,01601 = 0,04216 а.е.м.

1 а.е.м. = 1,67-10’27 кг.

Задание 2

Ответ: 2) ?св = 39,27 МэВ. Энергия связи:

Есв = тс = т (а.е.м.)-931,5 МэВ/а.е.м. = 0,04216-931,5 = 39,27 МэВ.

Задание 3

Ответ: 3) е = 5,61 МэВ/нуклон. Удельная энергия связи- энергия связи, приходящаяся на один нуклон. А = 7 нуклон

е = Есв/А = 39,27 /7 = 5,61 МэВ/нуклон.

Ответы к тестам

Тест 1 по квантовой механике

Блок 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

2

3

4

1

1

2

3

4

4

1

2

3

4

Блок 2

15

16

17

18

19

20

21

22

1

1

2

3

4

1

1

2

Блок 3

1

2

3

2

3

4

Тест 2 по квантовой механике

Блок 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

2

2

1

1

1

4

2

3

4

4

1

2

3

4

Блок 2

15

16

17

18

19

20

21

22

3

4

5

1

2

3

4

4

Блок 3

1

2

3

1

2

3

Тест 3 по квантовой механике

Блок 1

1

2

з

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

Блок 2

15

16

17

18

19

20

21

22

3

4

1

2

3

4

1

2

Блок 3

1

2

3

1

2

3

Тест 1 по ядерной физике

Блок 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

И

12

13

14

3

3

1

1

1

з

3

2

2

1

4

1

4

4

Блок 2

15

16

17

18

19

20

21

22

4

2

1

1

1

2

1

1

Блок 3

1

2

3

1

2

3

Тест 2 по ядерной физике

Блок 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

4

4

3

2

1

1

2

3

4

4

1

2

3

4

Блок 2

15

16

17

18

19

20

21

22

4

1

2

2

3

1

4

1

БлокЗ

1

2

3

1

2

3

Тест 3 по ядерной физике

Блок 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

2

3

4

3

1

2

3

4

3

4

4

1

2

3

Блок 2

15

16

17

18

19

20

21

22

4

4

1

1

1

2

2

4

Блок 3

1

2

3

1

2

3

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >