Išsami informacija fizikos egzaminui

1. Šredingerio lygties taikymas vandeniliškam atomui. 2. Pagrindinis kvantinis skaičius. 3. Šalutinis (orbitinis) kvantinis skaičius. 4. Magnetinis kvantinis skaičius. 5. Pagrindinė būsenos bangine f-ja. 5a.Elektrono sukinys Štermo ir Gerlacho bandymas. Sukinio kvant sk. Elektromagnetinis momentas. 6. Elektrono magnetinis momentas. 7. Paulio draudimo principas 8. Elektronų pasiskirstymas atome, periodinė elementų sistema. 9. Vandenilio atomo spektrinų linijų serijos ir serijų formulės. 10. Franko ir Herco bandymas 11. Rentgeno spindulių ištisiniai ir linijiniai spektrai, Mozlio dėsnis. 12. Molekulinių spektrų samprata. 13. Atomų sąveikos molekulėje rūšys 14. Kvantinių šuolių tipai ir lygmenų užpildymas ir apgrąža. 15. Kvantinių stiprintuvų ir generatorių veikimo principas 16. Metalų šiluminė talpa ir fononai. 17. Kristalai. Atomų energijos lygmenų skilimas susidarant kristalui ir energijos juostos. 18. Metalų elektrinis laidumas 19. Superlaidumas 20. Atomų energijos lygmenų skilimas susidarant kristalui ir energijos juostos 21. Puslaidininkiai. 22. Elektroninis ir skylinis laidumas. 23. Savasis puslaidininkio laidumas. 24.Puslaidininkų priemaišinis laidumas. 25. Atomo branduolio sandara. 26. Branduolinių jėgų savybės, pijonų hipotezė 27. Branduolio ryšio energija ir masės defektas. 28. Radioaktyvumas. Skilimo pusamžis. 29. Radioaktyviojo skilimo dėsningumai. 30. Branduolinės reakcijos ir tvermės dėsniai, efektyvusis skerspjūvis. 31. Branduolio dalijimosi reakcija ir grandininė reakcija. 32. Elementariosios dalelės. Dalelės ir antidalelės. 1. Šredingerio lygties taikymas vandeniliškam atomui. Vandeniliškus atomus vad. tokius atomus apie kuriuos skrieja 1 el. apie branduolį. Tokioje sist. Potensinė energija (tai el sąveika su branduoliu) Ši energija išreikštai nuo laiko nepriklauso, todėl galime taikyti stac. Šredingerio lygtį. Dekarto sistemoje: Šitą užd. l.patogu spręsti sferinėje koord.sist. ∆r,φ,∂. 2. Pagrindinis kvantinis skaičius. Kad egzistuotų (1) lygties sprendinys, tai pilnutinė sist.energija turi būti išreiškiama: n=1,2,3..∞, čia dydis n, nuo kurio pirklauso energija vad.pagr.kvantiniu skaičiumi. Pati mažiausia energija bus, kai n=1, tai W1=-A . šią būseną vad.pagrindine. Pati didžiausia šios sist.energija Jei energija pasidarytų teigiama, vadinasi elektronas paliko branduolį. 3. Šalutinis (orbitinis) kvantinis skaičius. Kad sprendinio (1) lygtis egzistuotų, tai parametras l turi turėti tik tam tikras vertes. Šis parametras kvantuoja orbitinį judesio kiekio momentą, jo modulis L: Čia l vad.šalutiniu kvantiniu skaičiumi, jo galimos vertės priklauso nuo pagr.kvantinio skaičiaus: l=0,1,2,..(n-1). Pvz. Jei n=1, tai šioje būsenoje l=0, todėl ir L=0. (elektrono judesio kiekis bus lygus 0). Kai n=2, l=0,1 L=0 ir L= Skritingas būsenas pagal orbitinį jud.kiekio.mom žymi raidėmis l 0 1 2 3 ( s p d f ) Jei n=1, W1, tai būsena 1s Jei n=2, W2, tai 2s2p 4. Magnetinis kvantinis skaičius. Sprendinio parametras m yra vad.magnetiniu kvantiniu sk. Kvant.fiz erdveje egzistuoja išskirtinė fiz kryptis, dažniausiai, tai mag lauko indukcijos krupt. Išilgai šios krypties nukreipiame ašį Oz, kad pirmoji lyg turėtų sprendinį, tai vektorius L> su fiz kryptimi privalo sudaryti tik tokius kampus, kad projekcija Lz būtų kartotinė , kadangi projekcija nebūna didesnė už modulį, tai m neviršja l, be to projek gali būti neigiama m=-l,-(l-1),..-2,-1,0,1,2..l. Išvados: Matome, kad būseną nusako el energija, judesio kiekio momentas ir jo projekcija fiz kryptyje. Energiją kvantuoja pagr.kvantinis sk, orbitinį jud.keikio momentą, šalutinis, o jo projekcija fiz kryptyje kvantuoja magnetinis skaičius. 5. Pagrindinė būsenos bangine f-ja. Pagrindinė būsena- nesužadinto atomo būsena. Vandeniliškam atomui n=1,l=0,m=0 ir simboliškai 1s būsena. Šios būsenos banginė f-ja užrašoma taip: Fizikinę prasmę turi modulio kvadratas: (nusako tikimybės tankį aptikti el nuotoliu 2 nuo randuolio, matome ši f-ja sferiškai simetriška). Norint apsk tikimybę aptikti elektroną tūryje dV reikia apsk: (tik.sluoksnyje) dydis a lygus pirmam boro orbitos spinduliui. Pagal kvantų mech. būsenoje 1s el gali būti bet kokiame nuotojyje ir i bet kurią pusę. Nuotoliu a tikimyė aptikti pati didžiausia. Bet kur kas mažesnė už 1. 5a.Elektrono sukinys Štermo ir Gerlacho bandymas. Sukinio kvant sk. Elektromagnetinis momentas. Kvantinė mechanika neblogai paaiškino vandeniliškųju atomų spektrus, bet iki tam tikro laiko nepavyko paaiškinti supersmulkiosios spektru struktūros. Buvo padaryta esminė prielaida, kad el pasižymi savuoju judesio kiekio momentu Ls, kurį vad. sukiniu.(sukinys yra el prigimtinė sąvybė). Sukinys išreiškiamas taip: Sukiniui galioja taip pat erdvinis kvantavimas, pagal kurį , tačiau Šterno ir Gerlacho bandymas parodė, kad 2s+1=2, išplaukia, kad el sukinio kvant.sk s=1/2, tad ms= -1/2,1/2 (čia turėsime sukinio mag kvant sk). Vadinasi Elektrono būseną nusako 4 kvantiniai skaičiai n,l,m,ms 6. Elektrono magnetinis momentas. Orbitinis judesio kiekio mom su juo susietas el orbitinis mag mom Su sukiniu susietas savasis mag momentas lygtimi: (šitą mag momenta visada turi el). (Boro magnetonas) Apibendrinus: Savojo mag momento 2 vertės, todėl atomų srautas suskilo į 2 srautus (šterno ir Gerlacho bandymas). 7. Paulio draudimo principas Aiškinant spektrus fiz Paulis padarė atradimą: Vienoje kvantinėje sistemoje negali būti 2 el, turinčius visus tuos pačius kvantinius sk. Šis dėsnis tinka visoms mikrodalelėms, kuriu s=1/2,3/2 (individualistės dalelės). Pvz. Sakykime l=0,n,ns,tada m=0, tai ši būsena sudaryta iš 2-jų būsenų skirtingu ms( n,0,0,1/2) ir kita būsena (n,0,0,-1/2). Jei būsena (d, tai l=2, m=-2,-1,0,1,2), toddėl busenoje gali tilpti iki 10 elektronų. 8. Elektronų pasiskirstymas atome, periodinė elementų sistema. Nagrinėjant cheminius elementus buvo sudaryta periodinė elementų lentelė. Elementų cheminės sąvybės periodiškai priklauso nuo elektronų branduolio, elektrinio krūvio. Pastebėta, kad elementai suskirstyti periodais, kiekvienas prasideda šarminiu elementu, o baigiasi inertinėmis dujomis. Vertikaliai grupemis, grupių elementai duoda panašias cheminias reakcijas. Išvada: chemines sąvybes lemia elektronų sk ir jų išsidėstymas atome. O el sk lygus branduolio krūvių skaičiui. Aiškinant tokią lentelę prieita išvada, kad el pasiskirstymą atome lemia du principai: 1) Kavantomechaninis( Paulio draudimo principas) 2) energijos minimumo principas, t.y laisvas arba neužimtas būsenas užpildo paeiliui energijos didėjimo kryptimi. Cheminės sąvybės priklauso nuo išorinio sluoksnio užpildymo. Jei išorinio sluoksnio s ir p posluoksniai pilnai el užpildyti, tai atomui pati palankiausia būsena, mažiausia jo energija ir jis nelinkęs sudaryti cheminių ryšių. 9. Vandenilio atomo spektrinų linijų serijos ir serijų formulės. Buvo aptikti ir pirmiausiai ištirti H+ linijiniai spektrai. Pagal formulę galima apsk H+ matomosios srities šviečiamos bangos ilgį ir dažnį. n=2,3,4,5.. Laimanas panašią seriją aptiko ultravioleto srityje: Dar vėliau Pašenas aptiko infraraudonoje šviesoje): Išvada: spektras yra desningas, šias serijas paaiškina kvantinė mechanika. 10. Franko ir Herco bandymas Kad atomo energija kvantuota patvirtina ir šis 1913m. atliktas bandymas. Jam buvo panaudotas Hg garų pripildytas elektroninis vamzdis. Įkaitęs katodas spinduliuoja elektronus, kuriuos pritraukia anodas. Prieš anodą įtaisytas tinklelis yra teigiamas anodo atžvilgiu ir stabdo lėtus elektronus. Keičiant šaltinio įtampą buvo pastebėta, kad anodo srovė kinta netolygiai. Didinant įtampą iki 4,9 V, ši srovė auga, nes elektronai su gyvsidabrio atomais susiduria tampriai ir energijos nepraranda. Įtampai pakilus iki 4,9 V anodo srovė staiga sumažėja, nes elektronų susidūrimai tampa netampriais, dėl to jie praranda energiją, o likusios energijos nepakanka nugalėti stabdantį lauką prie anodo. Tai rodo, kad Hg atomas gali sugerti tik tam tikras energijos porcijas, taigi jo energija kvantuota. Sugėręs energiją, gyvsidabrio atomas tampa sužadintu ir grįždamas į nesužadintą būseną, jis spinduliuoja ultravioletinius spindulius. 11. Rentgeno spindulių ištisiniai ir linijiniai spektrai, Mozlio dėsnis. Rentgeno spinduliai – tai trumpesni už ultravioletinius spindulius. Jie atsiranda medžiagai stabdant greitus elektronus. Rentgeno spinduliai gaunami specialių elektrovakuuminių vamzdžių pagalba. Aukštos įtampos šaltinis suteikia elektronams didelę kinetinę energiją . Smūgio į anodą metu elektronai yra staigiai stabdomi, t.y. juda su pagreičiu. Stabdymo metu spinduliuojamos trumpos elektromagnetinės bangos, X-ray – rentgeno spinduliai. Elektromagnetinių bangų energija virsta tik maža dalis elektronų energijos. Didžioji dalis virsta šiluma (anodas įkaista). Šio spinduliavimo spektras yra ištisinis, turintis griežtą ribą trumpųjų bangų srityje. Ji vadinama ištisinio spektro riba. Didinant įtampą tarp anodo ir katodo ištisinio spektro riba pasislenka bangos ilgio mažėjimo kryptimi, t.y. spinduliai tampa kietesni. Spektro ribą galima apskaičiuoti laikant, kad visa elektrono energija virsta rentgeno spindulių kvantu , . Be ištisinio spektro yra stebimos ir atskiros spektro linijos – vadinamos būdingaisiais spinduliais. Jų bangos ilgis priklauso nuo anodo medžiagos prigimties. Šie spinduliai susidaro greitiesiems elektronams perduodant energiją anodo medžiagos atomams. Gautos energijos pakanka išmušti elektronams iš gilesnių elektronų sluoksnių (k, l). Išmušto elektrono vietą gali užimti elektronas iš tolimesnių sluoksnių. Šio perėjimo metu yra spinduliuojami rentgeno spinduliai. Šios spektro linijos žymimos sluoksnio, į kurį peršoka, raide su indeksu (indeksai būna graikiškos raidės) . Labiausiai tikimi šuoliai tarp gretimų sluoksnių, todėl linijos ryškiausios. Rentgeno spindulių dažnį nusako Mozlio dėsnis. ; R – Rydbergo konstanta; Z – elemento eilės numeris; - ekranavimo const.; n, m - sluoksnių numeriai: n – į kurį peršoka, m – iš kurio. Kaip anodas vartojami aukštojo temperatūroje besilydantys elementai. Rentgeno spinduliai labai skvarbūs, todėl naudojami diagnostikoje. (Žmogaus audiniai ir kaulai skirtingai sugeria rentgeno spindulius. Todėl, analizuojant praėjusių spindulių intensyvumą, galima diagnozuoti pakitimus (lūžius).) 12. Molekulinių spektrų samprata. Molekulė sudėtingesnė už pavienį atomą, todėl ir jos judėjimas gali būti sudėtingesnis. Molekulė gali slinkti, suktis, atomai molekulėje gali virpėti. Molek. pilnąją energiją užrašome taip: , - elektromagnetinės sistemos energija, - svyruojamojo arba vibracinio judėjimo energija, - rotacinio (sukamojo) judėjimo energija. Visos energijos dedamosios yra kvantuojamos. , v – vibracinis kvantinis skaičius, v=0,1,2,.... Pereinant sistemai iš vienos būsenos į kitą, svyruojamojo judėjimo energijos pokyčiai . Besisukančios kampiniu greičiu sistemos energija , , J – rotacinis kvantinis skaičius, J=0,1,2,.... , I- molekulės inercijos momentas. Sukamojo judėjimo energijos pokyčiai . . 13. Atomų sąveikos molekulėje rūšys Molekulė – tai mažiausia medžiagos dalelė, turinti esmines tos medžiagos savybes. Molekulę sudaro du arba daugiau tos pačios rūšies arba skirtingi atomai. Juos į patvarią sistemą sieja cheminiu ryšiu vadinama atomų sąveika. Svarbiausi tarpatominio ryšio molekulėje tipai yra du: joninis ir valentinis. Molekulės, kuriuose sąveikaujantys atomai yra pavirtę priešingą ženklo krūvį turinčiais jonais, vadinamos joninėmis. O tarpatominis ryšys, pasireiškiantis šių jonų elektrostatine trauka, vadinamas joniniu (NaCl). Natrio atomas išoriniame 3s posluoksnyje turi vieną valentinį elektroną. Norinti jį atplėšti, t.y. jonizuoti Natrio atomą, reikia atlikti jonizacijos darbą. Chloro atomo valentiniame posluoksnyje 3p iki užpildymo trūksta vieno elektrono. Užpildant šį posluoksnį išsiskiria energija, ir chloro atomas virsta neigiamu jonu. Šis išsiskyręs energijos kiekis vadinamas elektroninio giminingumo energija. Jei Natrio 3s elektronas pereina į Chloro 3p posluoksnį, tai susidaro du priešingų ženklų jonai. . Energija priklauso nuo atstumo tarp jonų. Atstumui mažėjant ima vyrauti to paties ženklo dalelių stūma. Sąveikos energija minimali, kai atstumas . Išardant molekulę, reikia atlikti disociacijos darbą A=V(d). Joninės molekulės susidarymas energijos požiūriu yra palankus. Valentinis ryšys susidaro sąveikaujant dažniausiai vienarūšiams atomams molekulėje (). Nagrinėsime molekulę. Joninis ryšys negali susidaryti tarp vienodų atomų. Čia susidaro visai kitokio pobūdžio ryšys. Jei H atomu sukiniai vienodai nukreipti, tai tokie atomai vienas kitą stumia, jei stūmos potencinė energija V teigiama, molekulės nesusidarys. O jei sukiniai nukreipti priesingai, tai tarp jų vyrauja trauka, ir jie gali sudaryti patvarią molekulę. Susidarant molekulei persikloja elektronų krūvių debesys ir krūvio tankis erdvėje tarp branduolių padidėja. Taigi kiekvienas elektronas kartu priklauso abiem branduoliams. Toks ryšys vadinamas valentiniu arba kovalentiniu. 14. Kvantinių šuolių tipai ir lygmenų užpildymas ir apgrąža. Sistema iš sužadinto būvio į nesužadintą gali grįžti dvejopai. Dažniausiai šis procesas yra savaiminis ir jo pobūdis atsitiktinis. Savaiminis arba spontaninis spinduliavimas. Atomų spinduliavimas šiuo atveju yra nesuderintas, t.y. atskirų atomų išspinduliuotos elektromagnetinės bangos yra nevienodos fazės ir poliarizacijos, o spinduliavimo kryptys atsitiktinės. Taigi išspinduliuotos bangos nekoherentinės, nors jų dažniai gali būti ir vienodi. Veikiant sistemą elektromagnetiniam laukui galimas priverstinis arba indukuotas spinduliavimas. Indukuotojo spinduliavimo charakteristikos yra tokios pat, kaip ir jį indukavusio. Tai yra, indukuotasis spinduliavimas yra koherentinis jį indukavusiam. Kai T=0 K, tai kvantinės sistemos būna nesužadintos (turi mažiausią energiją). Kai K>0 K, tai jau sužadintos iki įvairios energijos. Dalelių sk. apskaičiuojamas pagal: Jeigu sužadinimo energija W1

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!