Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации Промежуточная аттестация



Скачать 59.58 Kb.
Дата01.08.2016
Размер59.58 Kb.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации

Промежуточная аттестация проводится на 10-ой неделе в форме контрольной работы с оценкой уровня знаний пройденной части курса. Компьютерное тестирование проводится в середине и конце семестра.

Образец контрольной работы.

1. Частица находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме ширины глубины . Найти энергию основного состояния в случае .

2. Определить среднее и наиболее вероятное удаление электрона от ядра в атоме водорода в состоянии .

3. Состояние частицы в сферически симметричном (трехмерном) гармоническом осцилляторном потенциале задается функцией

, , .

Определить какие значения энергии, квадрата момента и величины - проекции момента могут быть измерены в этом состоянии.

4. Частица находится в основном состоянии в одномерном гармоническом осцилляторном потенциале. Определить плотность вероятности измерить значение импульса .

5. В начальный момент времени состояние частицы в одномерном гармоническом потенциале задается волновой функцией . Здесь и - волновые функции двух нижних стационарных состояний. Определить временные зависимости пространственного распределения плотности вероятности и среднего по квантовому состоянию координаты частицы.

6. В рамках первого порядка теории возмущений по межэлектронному взаимодействию, определить энергию основного состояния и потенциал ионизации атома гелия.

Образец тестового задания. – см. прилагаемый pdf –файл.



Текущая аттестация проводится еженедельно. Критерии формирования оценки – посещаемость занятий, активность студентов на лекциях, уровень подготовки к семинарам.

для сдачи зачета необходимо уметь решать типовые задачи из сборника задач, подготовленного коллективом сотрудников кафедры.

Образец зачетного задания

1. Исходя из формулы Планка для спектральной плотности энергии равновесного электромагнитного излучения , оценить число фотонов в единице объема в красной части спектра ( мкм). Температура излучения К.



2. Взаимодействие атомов в зависимости от межъядерного расстояния в двухатомной молекуле описывается потенциалом . Воспользовавшись соотношением неопределенностей, оценить энергию нулевых колебаний.

  1. При ионизации водородоподобного иона с зарядом Z=30, находящегося в основном состоянии, оказалось, что де Бройлевская длина волны фотоэлектрона совпадает с длиной волны ионизующего излучения . Определить .

  2. Водородоподобный ион с зарядом Z находится в основном состоянии. Определить вероятность обнаружить электрона на расстоянии r<a0/Z от ядра (а0 – боровский радиус).

  3. В начальный (нулевой) момент времени состояние электрона в атоме водорода задано волновой функцией , здесь и - волновые функции стационарных состояний. Какие, и с какой вероятностью значения энергии могут быть измерены в этом состоянии? Как зависит от времени радиальное распределение плотности вероятности обнаружить частицу в различных точках пространства?

  4. При каких условиях величина мультиплетности атомного терма указывает число компонент тонкой структуры? Приведите примеры, иллюстрирующие ответ.

  5. Напишите электронные конфигурации элементов третьего периода таблицы Менделеева (Z=11-18). У каких из этих элементов тонкая структура основного терма состоит из двух компонент?

  6. Используя формулу тонкой структуры найти отношение энергий тонкого расщепления 2p и 3p уровней атома водорода.

  7. Нарисовать схему переходов, определить число компонент и величину расщепления в эффекте Зеемана на линии . Магнитное поле считать слабым.



  • для сдачи экзамена необходимо уметь отвечать на вопросы, сформулированные в программе курса.

Микромир. Масштабы. Константы. Невозможность описания явлений в микромире в рамках классической теории. Равновесное электромагнитное излучение в полости. Законы Релея - Джинса и Вина. Гипотеза Планка. Кванты излучения. Формула Планка. Закон Стефана-Больцмана и закон смещения Вина. Фотоэффект. Опыты Герца и Столетова. Закон Эйнштейна. Рассеяние электромагнитного излучения на свободных зарядах. Эффект Комптона. Тормозное рентгеновское излучение. Квантовый предел. Дифракция волн. Опыт Тэйлора. Гипотеза де-Бройля. Волновые свойства частиц. Опыты Девиссона-Джермера и Томсона. Волны де-Бройля. Волновой пакет. Фазовая и групповая скорость волн де-Бройля. Соотношения неопределенностей. Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома и проблема устойчивости атомов. Сериальные закономерности в спектре атома водорода. Комбинационный принцип. Квантование момента импульса. Постулаты Бора. Принцип соответствия. Экспериментальное доказательство дискретной структуры атомных уровней. Опыты Франка и Герца. Изотопический сдвиг атомных уровней,  - атомы, позитроний. Водородоподобные ионы. Релятивистское обобщение модели Бора. Постоянная тонкой структуры. Критический заряд Z = 137. Квантовая система, ее состояние, измеряемые параметры. Волновая функция, ее свойства. Уравнение Шредингера. Стационарные и нестационарные состояния. Плотность вероятности и плотность потока вероятности. Операторы физических величин. Собственные значения и собственные функции операторов. Среднее значение и дисперсия физической величины. Гамильтониан. Определение энергетического спектра системы как задача на собственные значения оператора Гамильтона. Дискретный спектр и континуум. Одномерные задачи: свободное движение частицы; прямоугольная потенциальная яма; гармонический осциллятор. Туннельный эффект:  - распад атомных ядер, автоэлектронная эмиссия. Туннельный микроскоп. Квазистационарное состояние. Ширина уровня и время распада. Электрон в периодическом потенциале. Понятие об энергетических зонах. Предельный переход к классической механике и оптике. Основы квантовомеханической теории возмущений. Тождественность микрочастиц. Бозоны и фермионы. Принцип Паули. Системы ферми- и бозе-частиц. Уравнение Шредингера с центрально-симметричным потенциалом. Разделение переменных. Операторы L2, Lz, их собственные значения и функции. Радиальное уравнение. Уровни энергии. Квантовые числа. Атом водорода. Уровни энергии и волновые функции стационарных состояний. Их свойства. Вырождение уровней по орбитальному моменту. Орбитальный механический и магнитный моменты электрона. Магнетон Бора. Экспериментальное определение магнитных моментов. Опыт Штерна и Герлаха. Гипотеза Уленбека и Гаудсмита. Спин электрона. Собственный магнитный момент электрона. Спиновое гиромагнитное отношение. Понятие о правилах сложения невзаимодействующих моментов количества движения. Спин-орбитальное взаимодействие. Тонкая структура спектра атома водорода. Формула тонкой структуры (Дирака). Общие принципы описания многоэлектронного атома. Представление о распределении объемного заряда и электростатического потенциала в атоме. Одноэлектронное состояние. Заполнение атомных состояний электронами. Атомные оболочки и подоболочки. Электронная конфигурация. Иерархия взаимодействий в многоэлектронном атоме. Приближение LS и jj-связей. Терм. Тонкая структура терма. Правило интервалов Ланде. Спин и магнитный момент нуклонов и ядра. Сверхтонкая структура атомных спектров. Изотопические эффекты в атомах. Атомы щелочных металлов. Атом гелия. Симметрия волновой функции относительно перестановки электронов. Синглетные и триплетные состояния. Обменное взаимодействие. Основное состояние атома гелия. Понятие об автоионизации. Периодическая система элементов. Правило Хунда. Основные термы атомов. Квантовая система в поле электромагнитной волны. Дипольное приближение. Вероятность перехода. Матричный элемент оператора дипольного момента. Понятие о правилах отбора. Разрешенные и запрещенные переходы. Спектральные серии (атомы водорода, гелия, щелочных металлов). Общие представления об электромагнитных переходах в многоэлектронном атоме. Правило Лапорта. Представление о квантовом электромагнитном поле. Электромагнитный вакуум. Фотоны. Спонтанные переходы. Естественная ширина спектральной линии. Лэмбовский сдвиг. Опыт Лэмба и Ризерфорда. Переходы внутренних электронов в атомах. Характеристическое рентгеновское излучение. Закон Мозли. Эффект Оже. Атом в магнитном поле. Слабое и сильное поле. Фактор Ланде. Эффекты Зеемана и Пашена - Бака. Опыт Штерна и Герлаха. Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Адиабатическое приближение. Молекулярный ион водорода. Молекула водорода. Теория Гайтлера-Лондона. Спаривание электронов. Термы двухатомной молекулы. Химическая связь. Ковалентная и ионная связи. Валентность. Насыщение химических связей. Молекулярная орбиталь. Гибридизация орбиталей. Элементы стереохимии. Общие представления о колебательном и вращательном движении ядер в молекулах. Спектры двухатомных молекул. Электронно - колебательный - вращательный переход. Правила отбора для электромагнитных переходов в двухатомных молекулах. Принцип Франка - Кондона. Некоторые сведения о систематике состояний двухатомной молекулы.


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница