Читать онлайн «Задачи по квантовой физике учебное пособие для студентов физических специальностей высших учебных заведений»

И. Е. Иродов ЗАДАЧИ ПО КВАНТОВОЙ ФИЗИКЕ 3-Е ИЗДАНИЕ Рекомендовано учебно-методическим объединением в области «Ядерные физика и технологии» в качестве учебного пособия для студентов физических специальностей высших учебных заведений h Москва БИНОМ. Лаборатория знаний 2010 УДК 530. 145 ББК 22. 31 И83 Иродов И. Е. И83 Задачи по квантовой физике / И. Е. Иродов. — 3-е изд. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. — 215 с. : ил. ISBN 978-5-9963-0283-3 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. УДК 530. 145 ББК 22. 31 По вопросам приобретения обращаться: «БИНОМ. Лаборатория знаний, ISBN 978-5-9963-0283-3 2010 Содержание Предисловие 5 Принятые обозначения 6 1. Истоки квантовой физики 7 Тепловое излучение. Формула Планка 8 Корпускулярные свойства электромагнитного излучения . . 12 Модель атома Резерфорда-Бора 19 2. Волновые свойства частиц 25 Волны де Бройля 26 Соотношение неопределенностей Гейзенберга 30 Уравнение Шредингера 32 Прохождение частицы через барьер 38 3. Основы квантовой механики 42 Квантово-механические операторы 44 Средние значения и вероятности 47 Изменение во времени состояния 50 Четность 51 Центрально-симметричное поле. Атом водорода 53 4. Электронная оболочка атома 56 Состояния электронов в атоме 58 Интенсивность и ширина спектральных линий 62 Характеристические рентгеновские спектры 65 Магнитные свойства атома 68 5. Двухатомная молекула 73 Вращательные, колебательные и электронные состояния 74 Молекулярные спектры. Комбинационное рассеяние ... 77 6. Твердое тело 80 Структура кристаллов 81 Квантовая теория теплоемкости кристаллов 84 Свободные электроны в металлах и полупроводниках ... 88 3 7. Ядро атома 94 Энергия связи, спин и магнитный момент ядра 96 Закон радиоактивного распада 99 Альфа- и бета-распады 101 Гамма-излучение: внутренняя конверсия, эффект Мессбауэра 104 8. Ядерные реакции 107 Законы сохранения в ядерных реакциях 109 Уровни ядер. Сечения и выходы ядерных реакций . . . 114 Формула Брейта-Вигнера 117 9. Элементарные частицы 120 Взаимодействие релятивистских частиц 121 Распад частиц 124 Внутренние свойства элементарных частиц 126 Ответы и решения 129 Приложения 207 1. Значения некоторых определенных интегралов. . . . 207 2. Плотность некоторых веществ 207 3. Работа выхода электрона из металлов 208 4. Край К- и L-полос поглощения рентгеновского излучения 208 5. Константы двухатомных молекул 209 6. Соотношение между некоторыми единицами ... . 209 7. Таблица свойств нуклидов 210 8. Греческий алфавит 212 9. Формулы некоторых атомных величин в гауссовой системе и СИ 213 10.