Tehtävät

Johdatus materiaalifysiikkaan 20084. laskuharjoitukset keskiviikkona 5.11. klo 10.15−11.45 luokassa 2161. Montako erilaista kvanttilukujen n, l ja m l yhdelmää vetyatomilla on, jos sen energia ona) −3,40 eV tai b) −0,850 eV?Ohje: Vrt. Example 41.1 [43-1].Vastaukset: a) 4 kpl, b) 16 kpl.2. Millä todennäköisyydellä perustilassaan olevan vetyatomin elektroni löytyy ytimestäetäisyydeltä, joka suurempi kuin puoli Bohrin sädettä mutta pienempi kuin puolitoistaBohrin sädettä?Ohje: Vrt. Example 41.3 [43-3].Vastaus: 49,65 %3. U.P. Problem 41.42 [43-40]Ohje b-kohtaan: Balmerin sarjaan kuuluvan aallonpituuden arvo nollakentässä saadaanesim. kaavasta (38.7).Vastaukset: a) Tasot siirtyvät 162 µeV ja 81 µeV. b) Aallonpituus lyhenee 0,028 nm verran.4. U.P. Problem 41.50 [43-46]Ohje: Vrt. esimerkit 41.5 [43-6] ja 41.6 [43-7].Vastaukset: a) hc/gµ B λ, b) 0,306 T.5. Määritä termitunnukset seuraavien alkuaineiden atomien perustiloille: a) natrium, b) pii, c)skandium, d) titaani, e) kromi ja f) rauta.Ohje: Täytä Hundin sääntöjen perusteella lokerokaaviot ja laske atomien kokonaiskvanttiluvuts, l ja j kuten luennolla esimerkissä Y.5. Lähtökohtana voit käyttää atomien elektronikonfiguraatioita,jotka löytyvät esim. MAOL-taulukoista.Vastaus: Termit ovat a) 2 S 1/2 , b) 3 P 0 , c) 2 D 3/2 , d) 3 F 2 , e) 7 S 3 ja f) 5 D 4 .6. U.P. Exercise 41.29 [43-29]Ohje: Vrt. esimerkit 41.7 [43-8] ja 41.8 [43-9].