Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax

Menu
Spis treści
  1. Przedmowa
  2. Optyka
    1. 1 Natura światła
      1. Wstęp
      2. 1.1 Rozchodzenie się światła
      3. 1.2 Prawo odbicia
      4. 1.3 Załamanie
      5. 1.4 Całkowite wewnętrzne odbicie
      6. 1.5 Rozszczepienie
      7. 1.6 Zasada Huygensa
      8. 1.7 Polaryzacja
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 2 Optyka geometryczna i tworzenie obrazu
      1. Wstęp
      2. 2.1 Obrazy tworzone przez zwierciadła płaskie
      3. 2.2 Zwierciadła sferyczne
      4. 2.3 Obrazy tworzone przez załamanie promieni światła
      5. 2.4 Cienkie soczewki
      6. 2.5 Oko
      7. 2.6 Aparat fotograficzny
      8. 2.7 Proste przyrządy powiększające
      9. 2.8 Mikroskopy i teleskopy
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    3. 3 Interferencja
      1. Wstęp
      2. 3.1 Doświadczenie Younga z dwiema szczelinami
      3. 3.2 Matematyczny opis interferencji
      4. 3.3 Interferencja na wielu szczelinach
      5. 3.4 Interferencja w cienkich warstwach
      6. 3.5 Interferometr Michelsona
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 4 Dyfrakcja
      1. Wstęp
      2. 4.1 Dyfrakcja na pojedynczej szczelinie
      3. 4.2 Natężenie światła w dyfrakcji na pojedynczej szczelinie
      4. 4.3 Dyfrakcja na podwójnej szczelinie
      5. 4.4 Siatki dyfrakcyjne
      6. 4.5 Otwory kołowe i rozdzielczość
      7. 4.6 Dyfrakcja rentgenowska
      8. 4.7 Holografia
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  3. Fizyka współczesna
    1. 5 Teoria względności
      1. Wstęp
      2. 5.1 Niezmienność praw fizyki
      3. 5.2 Względność jednoczesności zdarzeń
      4. 5.3 Dylatacja czasu
      5. 5.4 Skrócenie długości w szczególnej teorii względności
      6. 5.5 Transformacja Lorentza
      7. 5.6 Względność prędkości w szczególnej teorii względności
      8. 5.7 Relatywistyczny efekt Dopplera
      9. 5.8 Pęd relatywistyczny
      10. 5.9 Energia relatywistyczna
      11. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    2. 6 Fotony i fale materii
      1. Wstęp
      2. 6.1 Promieniowanie ciała doskonale czarnego
      3. 6.2 Efekt fotoelektryczny
      4. 6.3 Efekt Comptona
      5. 6.4 Model atomu wodoru Bohra
      6. 6.5 Fale de Broglie’a
      7. 6.6 Dualizm korpuskularno-falowy
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    3. 7 Mechanika kwantowa
      1. Wstęp
      2. 7.1 Funkcje falowe
      3. 7.2 Zasada nieoznaczoności Heisenberga
      4. 7.3 Równanie Schrӧdingera
      5. 7.4 Cząstka kwantowa w pudełku
      6. 7.5 Kwantowy oscylator harmoniczny
      7. 7.6 Tunelowanie cząstek przez bariery potencjału
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 8 Budowa atomu
      1. Wstęp
      2. 8.1 Atom wodoru
      3. 8.2 Orbitalny magnetyczny moment dipolowy elektronu
      4. 8.3 Spin elektronu
      5. 8.4 Zakaz Pauliego i układ okresowy pierwiastków
      6. 8.5 Widma atomowe i promieniowanie rentgenowskie
      7. 8.6 Lasery
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    5. 9 Fizyka materii skondensowanej
      1. Wstęp
      2. 9.1 Rodzaje wiązań cząsteczkowych
      3. 9.2 Widma cząsteczkowe
      4. 9.3 Wiązania w ciałach stałych
      5. 9.4 Model elektronów swobodnych w metalach
      6. 9.5 Teoria pasmowa ciał stałych
      7. 9.6 Półprzewodniki i domieszkowanie
      8. 9.7 Przyrządy półprzewodnikowe
      9. 9.8 Nadprzewodnictwo
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    6. 10 Fizyka jądrowa
      1. Wstęp
      2. 10.1 Własności jądra atomowego
      3. 10.2 Energia wiązania jądra
      4. 10.3 Rozpad promieniotwórczy
      5. 10.4 Procesy rozpadu
      6. 10.5 Rozszczepienie jądra atomowego
      7. 10.6 Fuzja jądrowa
      8. 10.7 Skutki biologiczne i zastosowania medyczne promieniowania jądrowego
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    7. 11 Fizyka cząstek elementarnych i kosmologia
      1. Wstęp
      2. 11.1 Wstęp do fizyki cząstek elementarnych
      3. 11.2 Zasady zachowania w fizyce cząstek elementarnych
      4. 11.3 Kwarki
      5. 11.4 Akceleratory i detektory cząstek
      6. 11.5 Model standardowy
      7. 11.6 Wielki Wybuch
      8. 11.7 Ewolucja wczesnego Wszechświata
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  4. A Jednostki
  5. B Przeliczanie jednostek
  6. C Najważniejsze stałe fizyczne
  7. D Dane astronomiczne
  8. E Wzory matematyczne
  9. F Układ okresowy pierwiastków
  10. G Alfabet grecki
  11. Rozwiązania zadań
    1. Rozdział 1
    2. Rozdział 2
    3. Rozdział 3
    4. Rozdział 4
    5. Rozdział 5
    6. Rozdział 6
    7. Rozdział 7
    8. Rozdział 8
    9. Rozdział 9
    10. Rozdział 10
    11. Rozdział 11
  12. Skorowidz nazwisk
  13. Skorowidz rzeczowy
  14. Skorowidz terminów obcojęzycznych

Zadania dodatkowe

84.

Wykaż, że w stanie wzbudzonym atomu wodoru o głównej liczbie kwantowej n n n najmniejszy kąt, jaki wektor orbitalnego momentu pędu może tworzyć z osią z z z , wynosi θ = arc cos n 1 n θ = arc cos n 1 n \theta=\arccos(\sqrt{(n-1)/n}) .

85.

Jakie jest prawdopodobieństwo tego, że elektron 1s1s 1s atomu wodoru znajduje się między r = 0 r = 0 r=0 i rr r\to\infty?

86.

Naszkicuj funkcję energii potencjalnej elektronu atomu wodoru.

  1. Jaka jest wartość tej funkcji dla r = 0 r = 0 r=0 oraz w granicy rr r\to\infty?
  2. Skomentuj wynik dotyczący r = 0 r = 0 r=0 .
87.

Znajdź wartość pobocznej liczby kwantowej l l l dla Księżyca krążącego wokół Ziemi.

88.

Wykaż, że maksymalna liczba stanów elektronowych z różnymi magnetycznymi liczbami kwantowymi na n n n -tej powłoce atomu wynosi n 2 n 2 n^2 (pomiń spin elektronów). Wskazówka: Sporządź dla każdej podpowłoki tabelę liczby stanów z różnymi magnetycznymi liczbami kwantowymi i znajdź wzór.

89.

Jaka jest wartość momentu magnetycznego elektronu?

90.

Jaka jest maksymalna liczba stanów elektronowych na powłoce n = 5 n = 5 n=5 ?

91.

Atom wodoru w stanie podstawowym jest umieszczony w jednorodnym polu magnetycznym, a fotony emitowane są podczas przejścia ze stanu „spin w górę” do stanu „spin w dół”. Długość fali fotonu wynosi 168 µm 168 µm \SI{168}{\micro\metre} . Jaka jest wartość indukcji pola magnetycznego?

92.

Wykaż, że maksymalna liczba stanów elektronowych w n n n -tej powłoce atomu wynosi 2 n 2 2 n 2 2n^2 .

93.

Elektron walencyjny chloru jest wzbudzony do stanu 3 p 3 p 3p .

  1. Jaka jest wartość orbitalnego momentu pędu elektronu?
  2. Jakie są możliwe wartości jego z z z -owej składowej?
94.

Które z poniższych zapisów są dopuszczalne (czyli które nie naruszają żadnej z zasad dotyczących wartości liczb kwantowych)?

  1. 1 s 1 1 s 1 1s^1 ;
  2. 1 d 3 1 d 3 1d^3 ;
  3. 4 s 2 4 s 2 4s^2 ;
  4. 3 p 7 3 p 7 3p^7 ;
  5. 6 h 20 6 h 20 6h^{20} .
95.

Jon Be3+ dokonuje przejścia ze stanu n = 3 n = 3 n=3 do stanu n = 2 n = 2 n=2 .

  1. Jaka jest energia fotonu emitowanego podczas przejścia?
  2. Jaka jest długość fali fotonu?
96.

Maksymalna energia fotonów charakterystycznego promieniowania rentgenowskiego pochodzi od wychwytywania wolnego elektronu przez lukę (wakans) na powłoce K K K . Ile wynosi częstotliwość fotonów dla wolframu przy założeniu, że swobodny elektron nie ma początkowej energii kinetycznej?

97.

Wyprowadź wyrażenie określające stosunek częstotliwości fotonów promieniowania rentgenowskiego dla dwóch pierwiastków o liczbach atomowych Z 1 Z 1 Z_1 i Z 2 Z 2 Z_2 .

98.

Porównaj długości fal fotonów rentgenowskich promieniowania charakterystycznego dla miedzi i srebra.

99.
  1. Jakie napięcie musi być stosowane w lampie rentgenowskiej do uzyskania fali promieniowania rentgenowskiego, używanego w celu badania szczegółów budowy jąder, o długości 0,01 fm 0,01 fm \SI{0,01}{\femto\metre} ?
  2. Co wydaje się nielogiczne w tym wyniku?
  3. Jakie założenia są nieuzasadnione lub sprzeczne?
100.

Student w laboratorium fizyki obserwuje widmo wodoru otrzymane z siatki dyfrakcyjnej w celu pomiaru długości fali emitowanego promieniowania. W widmie zauważa on żółtą linię i stwierdza, że jej długość fali wynosi 589 nm 589 nm \SI{589}{\nano\metre} .

  1. Zakładając, że jest ona częścią serii Balmera, ustal główną liczbę kwantową n n n dla stanu początkowego;
  2. Czy wynik jest poprawny?
  3. Które założenie jest nieuzasadnione?
Cytowanie i udostępnianie

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
Cytowanie

© 21 wrz 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.