Практическое занятие по физике

Электродинамика
Электрический заряд
Электрическое поле в вакууме
Работа электрических сил
Потенциал электростатического поля
Графическое изображение электростатического поля
Практическое занятие по физике
Тепловое излучение
Специальная теория относительности

Законы фотоэффекта

Теория атома водорода по Бору
Волновые свойства микрочастиц
Контрольная работа № 1
Уравнение Шредингера
Квантовая модель атома водорода
Многоэлектронные атомы. Принцип Паули

Квантовая теория свободных электронов в металле

Нерелятивистская квантовая механика
Атомное ядро. Закон радиоактивного распада.
Изучить экзоэнергетические реакции деления и синтеза.
Лекции и конспекты по физике

Векторы электромагнитного поля

Закон электромагнитной индукции
Теорема Гаусса в дифференциальной форме
Векторные операции в различных системах координат
Силовые линии и эквипотенциальные поверхности
Граничные условия на поверхности раздела двух диэлектриков.
Поле внутри проводящего тела в условиях электростатики
Плоскопараллельное поле
Ёмкость
Поле и ёмкость параллельных несоосных цилиндров
Формулы Максвелла
Ротор (вихрь)
Электрическое поле в проводящей среде
Магнитное поле постоянных токов
Расчет магнитных экранов
Энергия магнитного поля
Переменное электромагнитное поле в неподвижной среде
Плоская волна в проводящей среде
Теорема Умова-Пойнтинга
Поверхностный эффект
Атомная физика
Атомные ядра

РАДИОАКТИВНОСТЬ

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ
ФИЗИКА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
 

Практическое занятие № 10.

Тема: Многоэлектронные атомы. Принцип Паули. Теория теплоемкости по Эйнштейну.

Цель занятия: Рассмотреть основы квантовой теории системы частиц.

Время, отведённое на проведение занятия 2 часа.

Порядок проведения занятия:

повторить теорию;

решить типовые задачи;

самостоятельное решение задач;

опрос по теории.

Основные теоретические положения.

Принцип Паули.

Принцип минимальности энергии.

Квантовые числа, их смысл, значения.

Конфигурация электронных оболочек.

Классическая теория теплоемкости (закон Дюлонга-Пти)  при m=µ.

  - характеристическая температура по Эйнштейну.

Типовые задачи

1)Сколько возможных состояний у электрона с главным квантовым числом n и орбитальным ?

-,…-1, 0, 1,…2+1

и удвоение из-за спина

N=2(2+1)

2)Сколько возможных состояний у электрона с фиксированным значением n?

3)Записать конфигурации первых атомов (в таблице Менделеева)

Пример: 1s22s2р

4) Объяснить на примере Na особенности оптического спектра щелочных атомов.

Для последнего электрона

  5) Записать энергию молекулы при учете колебательного и вращательного движения атомов

, где

 Ее – энергия электронов;

 , -колебательная энергия молекулы.

 υ- квантовое число 0, 1, 2…

 Еr – вращательная энергия молекулы.

 , где

 I-момент инерции молекулы;

 j-квантовое число момента импульса (j=0, 1, …).

 Правила отбора:

6)Вывести формулу Дюлонга-Пти.

При m=µ , т.к. 3 колебания, каждому соответствует согласно теореме

;

7)Считая известной энергию квантового осциллятора , вычислить среднюю энергию.

  Вероятность Pn, если считать, что верно распределение Больцмана

Средняя энергия по определению

Используем равенство  и преобразуем I слагаемое следующим образом:

Используем равенства:

;

Окончательно

8)Рассчитать внутреннюю энергию и молекулярную теплоемкость, используя

; 3 из-за того, что 3 направления колебаний.

При m=µ

  9)Найти С при высоких и низких температурах

T – велико; ;

При низких T,

, - характеристическая температура по Эйнштейну.

Вопросы по теории

1) Какие принципы использованы при построении таблицы Менделеева?

2) Чему равно максимальное число электронов в оболочке и слое?

3) Чем отличается классическая теория теплоемкости от квантовой теории Эйнштейна?

4) Какие недостатки у классической теории теплоемкости?

5) Какие недостатки у теории Эйнштейна?

Атомное ядро. Закон радиоактивного распада