Квантовые свойства атомов. Мартинсон Л.К - 20 стр.

UptoLike

переходе атома в основное состояние.
Ответ: 2
l Б
∆µ = −µ .
6. Вычислите магнитный момент атома в
1
F состоянии.
Ответ: μ
J
=3,2110
-23
Дж/Тл.
7. Найдите возможные значения проекции магнитного момента на направление магнитного по-
ля для атома в состоянии а)
1
D, б)
2
Р
3/2
.
Ответ: а) μ
Jz
=0, ± μ
Б
, ±2μ
Б
;
б)
2
2
3
ББ
Jz
,.
µ
µ
±
µ
8. Найдите величину расщепления энергетического уровня, соответствующего терму
1
D, в маг-
нитном поле с индукцией В=1,5 Тл.
Ответ: ΔΕ=3,510
-4
эВ.
9. На сколько подуровней расщепится в магнитном поле с индукцией В=1 Тл терм с L=3 при
простом эффекте Зеемана? Какова разность энергий крайних расщепленных энергетических
уровней?
Ответ: На 7 подуровней. ΔΕ
max
=3,4510
-4
эВ.
10. Найдите минимальное значение индукции В магнитного поля, при которой спектральным
прибором с разрешающей силой R
C
=10
5
можно разрешить все компоненты спектральной линии
λ
0
=536 нм при ее расщеплении в простом эффекте Зеемана.
Ответ: В=0,4 Тл.
11. Пучок атомов натрия в состоянии
2
S
1/2
вылетает из печи, температура которой Т=700 К. Пу-
чок расщепляется в поперечном магнитном поле с градиентом индукции
dB
dz
=500 Тл/м на пути
l
1
=10 см. Экран удален от магнита на расстоянии l
2
=65 см. Найдите расстояние между расщеп-
ленными пучками на экране.
Ответ:
()
11 2
2
2
22110 м
3
Б
ll l
dB
,
dz kT
+
∆= µ = .
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иродов И.Е. Задачи по квантовой физике. М.: Высш. шк., 1991.
2. Иродов И.Е. Задачи по общей физике. М.: БИНОМ, 1998.
3. Мартинсон Л. К. Методические указания к решению задач по курсу общей физики. Разделы
«Элементы квантовой механики», «Физика твердого тела». М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1983.
4. Мартинсон Л.К., Смирнов Е.В. Методические указания к решению задач по курсу общей фи-
зики. Раздел «Уравнение Шредингера. Стационарные задачи квантовой механики». М.: Изд-во
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.
5. Мартинсон Л.К., Смирнов Е.В. Методические указания к решению задач по курсу общей фи-
зики. Раздел «Измерение физических величин в квантовых системах». М.: Изд-во МГТУ им.
Н.Э. Баумана, 2002.
6. Савельев И.В. Курс общей физики. Кн. 5. М.: Наука; Физматлит, 1998.
7. Сивухи н Д.В. Общий курс физики. Атомная и ядерная физика. Ч. 1. М.: Наука, 1986.
8. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачи по физике. М.: Высш. шк., 1988.
переходе атома в основное состояние.
Ответ: ∆µl = −µ Б 2 .
6. Вычислите магнитный момент атома в 1F состоянии.
Ответ: μJ=3,21⋅10-23 Дж/Тл.
7. Найдите возможные значения проекции магнитного момента на направление магнитного по-
ля для атома в состоянии а) 1D, б) 2Р3/2.
Ответ: а) μJz=0, ± μБ, ±2μБ;
           2
б) µ Jz = ± µ Б , ±2µ Б .
           3
8. Найдите величину расщепления энергетического уровня, соответствующего терму 1D, в маг-
нитном поле с индукцией В=1,5 Тл.
Ответ: ΔΕ=3,5⋅10-4 эВ.
9. На сколько подуровней расщепится в магнитном поле с индукцией В=1 Тл терм с L=3 при
простом эффекте Зеемана? Какова разность энергий крайних расщепленных энергетических
уровней?
Ответ: На 7 подуровней. ΔΕmax=3,45⋅10-4 эВ.
10. Найдите минимальное значение индукции В магнитного поля, при которой спектральным
прибором с разрешающей силой RC=105 можно разрешить все компоненты спектральной линии
λ0=536 нм при ее расщеплении в простом эффекте Зеемана.
Ответ: В=0,4 Тл.
11. Пучок атомов натрия в состоянии 2S1/2 вылетает из печи, температура которой Т=700 К. Пу-
                                                                        dB
чок расщепляется в поперечном магнитном поле с градиентом индукции          =500 Тл/м на пути
                                                                         dz
l1=10 см. Экран удален от магнита на расстоянии l2=65 см. Найдите расстояние между расщеп-
ленными пучками на экране.
                  dB l1 (l1 + 2l2 )
Ответ: ∆ = 2µ Б                     = 2 ,1⋅10−2 м .
                   dz     3kT

                      СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иродов И.Е. Задачи по квантовой физике. М.: Высш. шк., 1991.
2. Иродов И.Е. Задачи по общей физике. М.: БИНОМ, 1998.
3. Мартинсон Л. К. Методические указания к решению задач по курсу общей физики. Разделы
«Элементы квантовой механики», «Физика твердого тела». М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1983.
4. Мартинсон Л.К., Смирнов Е.В. Методические указания к решению задач по курсу общей фи-
зики. Раздел «Уравнение Шредингера. Стационарные задачи квантовой механики». М.: Изд-во
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.
5. Мартинсон Л.К., Смирнов Е.В. Методические указания к решению задач по курсу общей фи-
зики. Раздел «Измерение физических величин в квантовых системах». М.: Изд-во МГТУ им.
Н.Э. Баумана, 2002.
6. Савельев И.В. Курс общей физики. Кн. 5. М.: Наука; Физматлит, 1998.
7. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Атомная и ядерная физика. Ч. 1. М.: Наука, 1986.
8. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачи по физике. М.: Высш. шк., 1988.