96595

3.    Fizyka współczesna 1.

Wskazać poprawne wartości lub udzielić wyczerpujących odpowiedzi na co najwyżej 3 spośród podanych niżej zagadnień/zadań. Odpowiedzi pisemne muszą zawierać stosowne komentarze, wyjaśnienia użytych pojęć i symboli. 3a. (8 pkt.) Scharakteryzować sens Fizyczny transformacji Lorentza oraz jej konsekwencje.

3b. (8 pkt.) Dane są długość własna Lo = 2 \ masa własna/spoczynkowa w<> = 3* 10 ^ pręta. Masa tego pręta poruszającego się ze stałą prędkością wzdłuż osi OX i ułożonego równoległego do osi OX wzrosła dwudziestokrotnie. Długość tego pręta oraz relatywistyczna energia kinetyczna zmierzone w układzie spoczywającym wynoszą odpowiednio (c = 3* 10*):

3b.I) 0,02 i 5.I3-I0¹⁵; 3b.2)0,2 i 5.4010¹⁵; 3b.3) 0.2 i 5.I3-10^{1 2 3 4 5 6 7 8 9}; 3b.4)0.1 i 5.40-I0¹⁵; 3b.5)ŻWNJP.

3c. (8 pkt.) W spoczywającym układzie odniesienia dwa samochody zderzyły się w punkcie o współrzędnych (* = I0⁸, y = 0, z = 9-10¹²) w chwili czasu t - 2* 10^r>. W układzie ruchomym, poruszającym się względem spoczywającego wzdłuż osi OX z prędkością 1,8-10⁸, współrzędna .v-owa tego zderzenia wynosiła:

3c.l)2WNJP: 3c.2) = (-4.50-10¹⁰);    3c.3)~(-2.88-I0¹⁰);    3cA)~(-2,70-10^M); 3c.5)«(-3,60-10¹⁰).

3d. (8 pkt.) Scharakteryzować zjawisko promieniowania cieplnego oraz sens fizyczny prawa Stefana-Boltzmanna i prawa przesunięć Wiena.

3e. (8 pkt.) Na czym polega dualizm korpuskularno-falowy światła? Wymienić, podając uzasadnienie, zjawiska fizyczne potwierdzające dualizm korpuskularno-falowy światła.

3f. (8 pkt.) Scharakteryzować zasady nieoznaczoności Heisenberga i podaj ich sens fizyczny.

4.    Fizyka współczesna 2.

Wskazać poprawne wartości lub udzielić wyczerpujących odpowiedzi na co najwyżej 3 spośród podanych niżej zagadnień/zadań. Odpowiedzi pisemne muszą zawierać stosowne komentarze, wyjaśnienia użytych pojęć i symboli. 4a. (8 pkt.) Opisać zjawisko fotoelektryczne podając najważniejsze fakty doświadczalne oraz ich interpretację.

4b. (8 pkt.) W doświadczeniu typu Comptona długość zastosowanych promieni X była równa 4,6-10 \ Zaobserwowana doświadczalnie pod kątem 90° zmiana długości fali tego promieniowania wyniosła 2.4-10¹². Rozproszony pod tym kątem pojedynczy kwant (foton) promieniowania X miał energię rówuą (h = 7-10'³⁴):

4b.I) =3.0010'¹⁰;    4b.2)=4.57-10 ¹⁰;    4b.3)=8,75-10 ¹⁰;    4b.4)2WNJP:    4b.5) =9.55-10 ^,4.

4c. (8 pkt.) W atomie wodoru elektron wzbudzony do stanu kwantowego z n = 8 powracając do stanu podstawowego o energii 2,2-10 emituje foton o częstotliwości (h = 7-10' ):

4c.l)=2,75OI0¹⁵; 4c.2)Z\VNJP; 4c.3) =3.094-10¹⁵;    4c.4)=0.393-l0¹⁵;    4c.5)=3,l43-l0¹⁵.

4d. (8 pkt.) Opisać sposób generowania promieni X, scharakteryzować właściwości widma ciągłego i charakterystycznego tego promieniowania.

4e. (8 pkt.) Opisać zjawisko generowania pary elektron-antyelektron.

4f. (8 pkt.) Opisać doświadczenie Franka-Hertza i jego znaczenie dla fizyki atomu.

2

1

   Fizyka współczesna 3.

2

Wskazać poprawne wartości lub udzielić wyczerpujących odpowiedzi na co najwyżej 3 spośród podanych niżej

3

zagadnień/zadań. Odpowiedzi pisemne muszą zawierać stosowne komentarze, wyjaśnienia użytych pojęć i symboli. 5a. (8 pkt.) Na czym polega dualizm korpuskularno-falowy cząstek elementarnych? Jakie zjawiska/doświadczenia potwierdzają ten dualizm? Podać przykłady zastosowali dualizmu korpuskularno-falowego cząstek elementarnych. 5b. (8 pkt.) Co opisuje funkcja falowa elektronu w atomie? Jaka jest interpretacja fizyczna funkcji falowej?

4

5c. (8 pkt.) Funkcja falowa elektronu w stanie podstawowym atomu wodoru ma postać ¥tr) = const.-r exp(-r/r₀), gdzie r jest odległością między protonem i elektronem. W tym atomie elektron można napotkać/znależć z największym prawdopodobieństwem w odległości r_mx > 0 od protonu równej:

5

5c.l)/o;    5c.2)2r₀;    5c.3) rJ2\    5c.4)r«/4;    5c.5)ŻWNJP.

6

5d. (8 pkt.) Podać treść fizyczną zakazu Pauliego. Jakie to ma znaczenie dla konfiguracji elektronowej atomów?

7

5e. (8 pkt.) Wymienić i scharakteryzować fizyczne znaczenie liczb kw-antowych określających stany kwantowe elektronów w atomach.

8

5f. (8 pkt.) Opisać podstawy fizyczne działania lasera.

9

W. Salejda

10

Wrocław. 12 czerwca 2011 r.