Наноэлектронная элементная база информатики. Качественно новые направления

Упражнение 1:

Номер 1

Вычислите суммарную энергию связи 4-х внешних электронов с "остовом" атома углерода в основном состоянии (ответ укажите в эВ). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Ответ:

67,4

Номер 2

Вычислите суммарную энергию связи 4-х внешних электронов с "остовом" атома углерода в состоянии –гибридизации (ответ укажите в эВ). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Ответ:

61,8

Номер 3

Вычислите суммарную энергию связи 4-х внешних электронов с "остовом" атома углерода в состоянии -гибридизации (ответ укажите в эВ). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Ответ:

61,7

Номер 4

Вычислите суммарную энергию связи 4-х внешних электронов с "остовом" атома углерода в состоянии -гибридизации (ответ укажите в эВ). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Ответ:

56,4

Номер 5

Вычислите суммарную энергию связи 4-х внешних электронов с "остовом" атома углерода в первом возбужденном состоянии (ответ укажите в эВ). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Ответ:

56,3

Упражнение 2:

Номер 1

На рисунке показана схема экспериментов для выявления возможных форм существования углерода.  Что обозначено на этой схеме номерами:1,2?

Ответ:

(1) мощный лазерный луч

(2) графитовый электрод, предназначенные для локального нагревания графита и получения свободных возбужденных атомов углерода

(3) поток инертного газа

(4) ртутная лампа для облучения углеродных кластеров ультрафиолетовым светом с целью их ионизации

Номер 2

На рисунке показана схема экспериментов для выявления возможных форм существования углерода.  Что обозначено на этой схеме номерами: 4 и 5?

Ответ:

(1) ртутная лампа для облучения углеродных кластеров ультрафиолетовым светом с целью их ионизации

(2) форсунка

(3) масса-спектрометр, с помощью которого анализируют массовый состав образованных углеродных кластеров

(4) коллиматорный конус, который «фокусирует» струю ионизированного газа и направляет ее в масс-спектрометр для анализа

Номер 3

На рисунке показана схема экспериментов для выявления возможных форм существования углерода.  Что обозначено на этой схеме номерами: 6 и 7?

Ответ:

(1) форсунка

(2) пластина из высокочистого графита, являющегося источником атомов углерода

(3) герметически закрытый химический реактор; сквозь форсунку в откачанный от воздуха реактор подается струя инертного газа 8; в реакторе возбуждаются химические реакции формирования углеродных кластеров и их ионизации

(4) поток инертного газа

Номер 4

На рисунке показана схема экспериментов для выявления возможных форм существования углерода.  Что обозначено на этой схеме номерами: 9 и 10?

Ответ:

(1) форсунка

(2) ртутная лампа для облучения углеродных кластеров ультрафиолетовым светом с целью их ионизации

(3) пластина из высокочистого графита, являющегося источником атомов углерода

(4) масса-спектрометр, с помощью которого анализируют массовый состав образованных углеродных кластеров

Упражнение 3:

Номер 1

Зная, что диаметр фуллерена  составляет приблизительно 0,9 нм, оцените диаметр фуллерена . Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Ответ:

3,6

Номер 2

Зная, что диаметр фуллерена  составляет приблизительно 0,9 нм, оцените диаметр фуллерена . Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Ответ:

2,7

Номер 3

Зная, что диаметр фуллерена  составляет приблизительно 0,9 нм, оцените диаметр фуллерена . Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Ответ:

2,2

Номер 4

Зная, что диаметр фуллерена  составляет приблизительно 0,9 нм, оцените диаметр фуллерена . Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Ответ:

1,8

Номер 5

Зная, что диаметр фуллерена  составляет приблизительно 0,9 нм, оцените диаметр фуллерена . Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Ответ:

0,52

Упражнение 4:

Номер 1

Сколько -электронов имеет молекула ?

Ответ:

72

Номер 2

Сколько -электронов имеет молекула ?

Ответ:

540

Номер 3

Сколько -электронов имеет молекула ?

Ответ:

360

Номер 4

Сколько -электронов имеет молекула ?

Ответ:

240

Номер 5

Сколько -электронов имеет молекула ?

Ответ:

63

Упражнение 5:

Номер 1

Оцените, сколько -электронов имеет однослойная УНТ диаметром 2,7 нм и длиной 600 нм?

Ответ:

(1) 1,96*10⁵

(2) 3,26*10⁵

(3) 1,46*10⁶

(4) 6,96*10⁶

(5) 5,44*10⁷

Номер 2

Оцените, сколько -электронов имеет однослойная УНТ диаметром 2,7 нм и длиной 1 мкм?

Ответ:

(1) 1,96*10⁵

(2) 3,26*10⁵

(3) 1,46*10⁶

(4) 6,96*10⁶

(5) 5,44*10⁷

Номер 3

Оцените, сколько -электронов имеет однослойная УНТ диаметром 1,8 нм и длиной 6,7 мкм?

Ответ:

(1) 1,96*10⁵

(2) 3,26*10⁵

(3) 1,46*10⁶

(4) 6,96*10⁶

(5) 5,44*10⁷

Номер 4

Оцените, сколько -электронов имеет однослойная УНТ диаметром 3,6 нм и длиной 16 мкм?

Ответ:

(1) 1,96*10⁵

(2) 3,26*10⁵

(3) 1,46*10⁶

(4) 6,96*10⁶

(5) 5,44*10⁷

Номер 5

Оцените, сколько -электронов имеет однослойная УНТ диаметром 3,6 нм и длиной 125 мкм?

Ответ:

(1) 1,96*10⁵

(2) 3,26*10⁵

(3) 1,46*10⁶

(4) 6,96*10⁶

(5) 5,44*10⁷

Упражнение 6:

Номер 1

Рассчитайте диаметр УНТ: с хиральностью  (зигзаг). Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Ответ:

1,25

Номер 2

Рассчитайте диаметр УНТ: с хиральностью  (седловая структура). Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Ответ:

1,62

Номер 3

Рассчитайте диаметр УНТ: с хиральностью . Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Ответ:

4,06

Номер 4

Рассчитайте диаметр УНТ: с хиральностью . Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Ответ:

3,83

Номер 5

Рассчитайте диаметр УНТ: с хиральностью . Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Ответ:

7,16

Упражнение 7:

Номер 1

При каком напряжении между УНТ и анодом напряженность электрического поля возле крышки УНТ превышает 10¹⁰ В/м, если: расстояние от крышки УНТ до анода составляет 1,5 мм, а диаметр УНТ – 3,6 нм?

Ответ:

(1) свыше 18 В

(2) свыше 13,5 В

(3) свыше 9 В

(4) свыше 8 В

(5) свыше 6,8 В

Номер 2

При каком напряжении между УНТ и анодом напряженность электрического поля возле крышки УНТ превышает 10¹⁰ В/м, если: расстояние от крышки УНТ до анода составляет 0,5 мм, а диаметр УНТ – 2,7 нм?

Ответ:

(1) свыше 18 В

(2) свыше 13,5 В

(3) свыше 9 В

(4) свыше 8 В

(5) свыше 6,8 В

Номер 3

При каком напряжении между УНТ и анодом напряженность электрического поля возле крышки УНТ превышает 10¹⁰ В/м, если: расстояние от крышки УНТ до анода составляет 0,85 мм, а диаметр УНТ – 1,8 нм?

Ответ:

(1) свыше 18 В

(2) свыше 13,5 В

(3) свыше 9 В

(4) свыше 8 В

(5) свыше 6,8 В

Номер 4

При каком напряжении между УНТ и анодом напряженность электрического поля возле крышки УНТ превышает 10¹⁰ В/м, если: расстояние от крышки УНТ до анода составляет 2,1 мм, а диаметр УНТ – 1,6 нм?

Ответ:

(1) свыше 18 В

(2) свыше 13,5 В

(3) свыше 9 В

(4) свыше 8 В

(5) свыше 6,8 В

Номер 5

При каком напряжении между УНТ и анодом напряженность электрического поля возле крышки УНТ превышает 10¹⁰ В/м, если: расстояние от крышки УНТ до анода составляет 2,5 мм, а диаметр УНТ – 1,36 нм?

Ответ:

(1) свыше 18 В

(2) свыше 13,5 В

(3) свыше 9 В

(4) свыше 8 В

(5) свыше 6,8 В

Упражнение 8:

Номер 1

Пусть зависимость тока холодной эмиссии электронов из УНТ от напряженности внешнего электрического поля описывается формулой . Рассчитайте ток электронной эмиссии из крышки УНТ при условиях: напряжение на аноде составляет 25 В, а диаметр УНТ – 3,6 нм (ответ укажите в нА)

Ответ:

860

Номер 2

Пусть зависимость тока холодной эмиссии электронов из УНТ от напряженности внешнего электрического поля описывается формулой . Рассчитайте ток электронной эмиссии из крышки УНТ при условиях: напряжение на аноде составляет 20 В, а диаметр УНТ – 2,7 нм (ответ укажите в нА)

Ответ:

900

Номер 3

Пусть зависимость тока холодной эмиссии электронов из УНТ от напряженности внешнего электрического поля описывается формулой . Рассчитайте ток электронной эмиссии из крышки УНТ при условиях: напряжение на аноде составляет 15 В, а диаметр УНТ – 1,8 нм (ответ укажите в мкА). Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Ответ:

1,01

Номер 4

Пусть зависимость тока холодной эмиссии электронов из УНТ от напряженности внешнего электрического поля описывается формулой . Рассчитайте ток электронной эмиссии из крышки УНТ при условиях: напряжение на аноде составляет 15 В, а диаметр УНТ – 1,6 нм (ответ укажите в мкА). Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Ответ:

1,14

Номер 5

Пусть зависимость тока холодной эмиссии электронов из УНТ от напряженности внешнего электрического поля описывается формулой . Рассчитайте ток электронной эмиссии из крышки УНТ при условиях: напряжение на аноде составляет 10 В, а диаметр УНТ – 1,36 нм (ответ укажите в нА)

Ответ:

890

Наноэлектронная элементная база информатики. Качественно новые направления - тест 5