Материал: Квантовая оптика. Физика атомов и ядер. Физика полупроводников. контрольные задания для зачета по лабораторным работам. Москаленко А.Г., Гаршина М.Н

Вариант 2

1. В

   

   ольт-амперная характеристика полупроводни-кового диода. Коэффициент выпрямления.

2. Какой цифрой обозначены носители, которые являются основными для полупроводника n-типа?

3. Чему равна энергия фотона, испускаемого в результате рекомбинации пары «электрон-дырка»?

4. Какая из представленных формул описывает диффузионный ток в р-n переходе?

1) i = i _нас (e ^{eU / kT} – 1) 2) i = i _нас (e ^{- eU / kT} – 1)

3) i = i _нас (e ^{ eU / kT} – 1) 4) i _нас = i _ns + i _ps

5. Какая зонная диаграмма соответствует включению р-n перехода в обратном направлении?

Вариант 3

1. Основные методы получения p-n-перехода.

2. Какой цифрой обозначены носители, которые являются основными для собственного полупроводника?

3. От чего зависит диапазон излучения светодиода?

4. Почему при обратном включении диода увеличивается ширина запирающего слоя?

5. Какая зонная диаграмма соответствует включению р-n перехода в прямом направлении?

Вариант 4

1. Механизм возникновения запирающего слоя в р-n- переходе.

2

3

4. Какая кривая описывает температурную зависимость уровня Ферми в полупроводнике n-типа?

5. Что такое коэффициент выпрямления диода? Как влияет температура на коэффициент выпрямления?

Вариант 5

1

2. Какой цифрой обозначены носители, которые являются основными для полупроводника р-типа?

3. Назовите преимущества применения светодиодов.

4. Чем обусловлен прямой и обратный ток в р-n-переходе?

5. Какая зонная диаграмма соответствует включению р-n перехода в прямом направлении?

4. Физика ядра. Радиоактивность. Теоретический минимум

• Состав ядра. Нуклоны. Заряд, размеры и масса атомного ядра. Массовое и зарядовое число. Изотопы.

• Свойства и природа ядерных сил. Дефект массы и энергия связи в ядре. Устойчивость ядер. Капельная и оболочечная модели ядра.

• Естественная и искусственная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Период полураспада.

• Основные характеристики -, -распада, -излучения. Правила смещения.

• Понятие о ядерных реакциях. Законы сохранения в ядерных реакциях. Тепловой эффект ядерных реакций. Реакции деления и синтеза.

• Механизмы ослабления -лучей при прохождении вещества. Коэффициент ослабления -лучей.

Контрольные задания к лабораторным работам

№3.16. «Исследование поглощения β -частиц в различных материалах»; №3.17. «Определение длины пробега α -частиц в воздухе»; №3.18. «Определение интенсивности потока частиц радиоактивного излучения»

Вариант 1

1. Состав ядра. Нуклоны. Дефект массы и энергия связи ядра. Охарактеризуйте свойства и особенности сил, действующих между составляющими ядро нуклонами.

2. Сколько α- и β-распадов должно произойти, чтобы америция превратился в стабильный изотоп висмута ?

3. Определите, во сколько раз начальное количество ядер радиоактивного изотопа уменьшится за три года, если за один год оно уменьшилось в 4 раза. (64)

4. Найти количество полония , активность которого равна A₀=3.7∙10¹⁰ Бк. (2,2∙10^-7кг)

5. Определите энергию, выделяющуюся в результате реакции . Массы нейтральных атомов магния и натрия соответственно равны 3,8184∙10^-26 кг и 3,8177∙10^-26кг.(2,91 МэВ)

Вариант 2

1. Бета-распад и его разновидности. Известно, что β-активные ядра обладают до распада и после него вполне определенными энергиями, в то же время энергетический спектр β-частиц является непрерывным. Объясните непрерывность энергетического спектра испускаемых электронов.

2. Энергия связи Е_св ядра, состоящего из трех протонов и четырех нейтронов, равна 39,3МэВ. Определите массу m нейтрального атома, обладающего этим ядром.(1,165∙10^-26 кг)

3. Определите период полураспада радиоактивного изотопа, если 5/8 начального количества ядер этого изотопа распалось за время t = 849с. (10 мин)

4. Найти активность A₀ полония массой m=1мкг. (A₀=1.67⋅10⁸ Бк.)

5. Определите, выделяется или поглощается энергия при ядерной реакции . Массы ядер, участвующих в реакции:

=2,3253∙10^-26кг, =6,6467∙10^-27кг,

=1,6736∙10^-27 кг, =2,8229 ∙10^-27 кг.

Вариант 3

1. Механизм и основные характеристики -распада. Тонкая структура -распада. Гамма-излучение и механизмы его ослабления при прохождении вещества. ( .)

2. При отрыве нейтрона от ядра гелия образуется ядро . Определите энергию связи, которую необходимо для этого затратить. Масса нейтральных атомов и соответственно равна 6,6467∙10^-27кг и 5,0084∙10^-27 кг. (20,64 МэВ)

3. Период полураспада радиоактивного изотопа актиния составляет 10сут. Определите время, за которое распадется 1/3 начального количества ядер актиния. (5,85 сут.)

4. Найти удельную активность A₀ искусственно полученного радиоактивного изотопа стронция . (A₀=5.3⋅10¹⁵ Бк/кг)

5. В ядерной реакции выделяется энергия ΔЕ=3,27МэВ. Определите массу атома , если масса атома равна 3,34461∙10^-27кг. (5,00841∙10^-27 кг)

Вариант 4

1. Естественная и искусственная радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Период полураспада. Активность препарата и единицы её измерения.

2. Определите, сколько β- и α -частиц выбрасывается при превращении ядра таллия в ядро свинца .

3. Определите массу изотопа , если изменение массы при образовании ядра составляет 0,2058∙10^-27 кг. (2,4909∙10^-26 кг)

4. В ампулу помещен радон, активность которого A₀=14.8⋅10⁹Бк. Через какое время t после наполнения ампулы активность радона будет равна: A(t)=2.22⋅10⁹ Бк? (t=10.4 суток.)

5. Определите, является ли реакция экзотермической или эндотермической. Определите энергию ядерной реакции.(-1,64 МэВ, эндотермической)

Вариант 5

1. Разновидности и механизмы β-распада. Как объяснить непрерывность энергетического спектра β-частиц?

2. Какой изотоп образуется из ядра тория после четырех α-распадов и двух β-распадов?

3. Какую наименьшую энергию нужно затратить, чтобы разделить на отдельные нуклоны ядро (m_А=7,01601 а.е.м.)? (39,4 МэВ)

4. Найти массу m радона , активность которого A₀= 3,7∙10¹⁰ Бк. Период полураспада изотопа Т_1/2 = 3,8 сут. (6,51∙10^-9 кг)

5. Определите, поглощается или выделяется энергия при ядерной реакции . Определите эту энергию. (17,6 МэВ)