2
Энергетический спектр гармонического осциллятора.
- соотве-щая частота осцелятор,m – масса саст.(Клюмех А=-лчб Г=лч.2)
б 
б 
33.Ядерные реакции.Реакция деления и синтеза.Ядерная энергетика. Элеметарные часици….Частици и античастици.
Ядерными реакц называют изменения атомных ядер пр взаимод-вии их с элементарными частицами или др. с др.
Ядерные реакции происходят, когда ч-цы вплотную приближаются к ядру и попадают в сферу действия ядерных сил. Одноименно заряженные частицы отталкиваются др. от друга Поэтому сближение положительно заряженных частиц с ядрами (или ядер друг с другом) возможно, если этим частицам (или ядрам) сообщена большая кинетическая энергия. Эта энергия сообщается протонам, дейтронам,
-частицам и другим более тяжелым ядрам с помощью ускорителей элементарных частиц и ионов.Первым ядром, подвергшимся искусств-му преобразованию, было ядро азота
. Бомбардируя азот -частицам большой энергии, испускаемыми радием. Резерфорд обнаружил появление протонов - ядер атомов водорода При этом ядро азота превращ-я в ядро изотопа кислороа 
При попад.
-частиц в ядра бериллия происходит сл. р-ция: 
Открытие нейтрона было поворотным пунктом в исследовании ядерных р-ций. Т.к. нейтроны лишены заряда, то он беспрепятственно проникают в атомные ядра и вызывают их изменения. Напр . наблюдается след реакция:
Реакция деления: тяжолое ядро под действием частиц делится на нес-ко более легких ядер.
Реакция синтеза: образование из легких ядер более тяжёлых.
Яд.энергетика.большое значение здесь прио-ют не только осущ-е целой реакции деления, но и управление его. Уст-во , где поддер-ся и управляется эта цеп.реакция, наз ядерным реактором Яд.реакт. : уран-графитовые, граффито-газовые.
Если осн. Часть электро энергии будет производится на АЭС – снизится стоимость электроэнергии (в сравнении с тепловыми)
22. Кристаллы. Колебания крис. решетки…
Кристаллы- тв тела, атомы или молекулы к-рых занимают определенные, упорядоченное положение в пространстве. Зависимость физ. св-в от направления внутри кристалла наз. анизотропией. Тв. тело, состоящее из большого числа маленьких кристалликов, наз. поликристаллическим. Одиночные кристаллы наз. монокристаллами. Крист. решетка- структура, для к-ой характерно регулярное расположение частиц с периодической повторяемостью в трех измерениях. Т., к-ых расположены частицы, а точнее т., относительно к-ых частицы совершают колебания, наз. узлами крист решетки. Крист. решетка может обладать различными видами симметрии- свойством совмещаться с собой при некоторых пространственных перемещениях( например, паралл. переносах, поворотах, отражениях или их комбинациях).
Колебания Кристаллической Решетки. Колебания атомов или ионов, составляющих кристалл, около положений равновесия (узлов кристаллической решетки). Амплитуда тепловых колебаний кристаллической решетки тем больше, чем выше температура, но обычно она гораздо меньше периода решетки даже при температуре плавления. При температуре Т = 0К амплитуда колебаний кристаллической решетки отлична от 0 (нулевые колебания кристаллической решетки). Многие свойства кристаллов (тепловые, упругие и др.) определяются колебаниями кристаллической решетки.
Фононы. Энергия кристал. может быть представлена как сумма энергий нормальных колебаний решетки:
где (N-число элементар ячеек в кристалле, r- число атомов в ячейке).За вычетом нулевых колебаний энергия нормального колебания частоты 
слагается из порций величины 
. Эта порция (квант) энергии называется фонономКаждой бегущей плоской волне с вектором k и частотой w можно поставить в соответствие совокупность движущихся квазичастиц с импульсом р =
k и энергией E = w, где — Планка постоянная (см. Корпускулярно-волновой дуализм).Говоря об образовании энергет. зон для электронов рассмотрим процесс образования тв. тела из изолированных атомов. По мере сжатия модели до кристаллической решетки взаимодействие между атомами приводит к тому, что энергет. уровни атомов смещаются, расщепляются и расширяются в зоны, образуется так наз. зонный энергетический спектр. Заметно расщепляются и расширяются лишь уровни внешних, валентных электронов, наиболее слабо связанных с ядром и имеющих наибольшую энергию, а также более высокие уровни, которые в основном состоянии атома вообще электронами не заняты.Энергия внешних электронов может принимать значения в пределах так наз. разрешенных энергет. зон. Разрешенные энергет. зоны разделены зонами запрещенных значений энергии, наз. запрещенными энергет. зонами. В запрещенных зонах электроны не могут находиться. Зонная теория тв. тел позволила с единой т. зрения истолковать существования мет., диэлектр., полупр-ов, объясняя различие в их электр-их св-вах:
1.Неодинаковым заполнением электронами разрешенных зон.
2.Шириной запрещенных зон.
Валентная зона- зона, полностью заполненная электр. и образованная из энергет. уровней внутр. электронов своб. атомов.
Зона проводимости – либо частично заполнена электронами, либо свободна и образованна и энергет. уровней внешних электронов изолированных атомов. Если в тв. теле имеется зона, лишь частично заполненная электронами, то это тело всегда будет проводником электрич. тока. Тв. тела, у к-ых энергет. спектр электронных состояний состоит только из валентной зоны и зоны проводимости явл. диэлектр. или полупровод. в зав-сти от ширины запрещ. зоны
(у диэлект. довольно широка 
, у полупровод. – узка германий 
).
, 
Его частное решение 
; 
В этом случае решение имеет вид 
.С1 и С2 – определяются из стандартных условий и условий нормированности
, 
, 
. Поэтому система собственных функций имеет вид 
. 
1 2 3 E<U