Будь умным!

У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Корпускулярно волновой дуализм микромира Корпускуля~рноволново~й дуали~зм принцип согласно ко

Работа добавлена на сайт samzan.net:


Вопросы к модулю №6

  1. В чем состояла гипотеза Луи де Бройля?

 В 1924 г. Луи де Бройль выдвинул гипотезу, что дуализм не является особенностью только оптических явлений, а имеет универсальный характер. Частицы вещества также обладают волновыми свойствами.

  1. Что означает термин «Корпускулярно волновой дуализм микромира»?

Корпускуля́рно-волново́й дуали́зм — принцип, согласно которому любой объект может проявлять как волновые, так и корпускулярные свойства. 

  1. Почему макротела, состоящие из набора микрообъектов, не проявляют своих волновых свойств?

                                                               

Из этого выражения следует, что чем больше масса частицы, тем меньше неопределенности ее координаты и скорости и, следовательно, с тем большей точностью можно применять к этой частице понятие траектории. Для описания движения макротел с абсолютной достоверностью можно пользоваться законами классической механики, чего нельзя делать для описания, например, движения электрона в атоме

  1. В каком случае физические тела могут проявить свои волновые свойства?

Волновые свойства света играют определяющую роль в закономерностях его интерференции, дифракции, поляризации

  1. Чему равна длина волны де Бройля?

       

  1. Что такое волновая функция? Какими свойствами обладает волновая функция?

  Волновая функция (или вектор состояния) – комплексная функция, описывающая состояние квантовомеханической системы.

  1. Почему при рассмотрении движений микрообъектов мы пользуемся статистическими (вероятностными) представлениями?

 Бозоны  и  фермионы.   Знание  спина  микрообъекта  позволяет  судить   о

характере его поведения в коллективе себе подобных (иначе говоря,  позволяет

судить о статистических свойствах микрообъекта). Оказывается, что  по  своим

статистическим свойствам все  микрообъекты  в  природе  разделяются  на  две

группы: группа микрообъектов с целочисленным спином и  группа  микрообъектов

с полуцелым спином.

Микрообъекты первой группы способны «заселять»  одно  и  тоже  состояние  в

неограниченном  числе,  причем  тем  выше,   чем   сильнее   это   состояние

«заселено». О таких микрообъектах говорят, что  они  подчиняются  статистике

Бозе – Эйнштейна; для краткости их называют  просто  бозонами.  Микрообъекты

второй  группы  могут   «заселять»   состояния   только   поодиночке;   если

рассматриваемое состояние занято, то никакой  микрообъект  данного  типа  не

может попасть  в  него.  О  таких  микрообъектах  говорят,  что  подчиняются

статистике Ферми – Дирака; для краткости их называют фермионами.

 Из элементарных частиц к бозонам относятся фотоны и мезоны, а к  фермионам

–  лептоны  (в  частности  электроны),  нуклоны,  гипероны.  Тот  факт,  что

электроны  относятся  к  фермионам,  отражен  в  хорошо  известном  принципе

запрета Паули.

  1. Какие понятия применимы для описания состояний микрочастицы?
  2.  Траектория. 2. Ψ —функция. 3. Координата. 4. Функция │Ψ│2. 5. Энергия микрочастицы.
  3. Какая из перечисленных величин определяет вероятность нахождения микрообъекта в данной точке пространства?

1. Координаты. 2. Ψ - функция. 3. Импульс. 4. Координаты и импульс. 5. Правильного ответа здесь нет.

  1. Запишите соотношения неопределенностей Гейзенберга. Объясните их физическую суть.

В одном опыте невозможно абсолютно точно определить импульс и координаты частицы.

,

  1. Почему в классической физике (классической механике) для анализа происходящих процессов не используется соотношение неопределенностей Гейзенберга?

Согласно соотношению неопределённостей, невозможно абсолютно точно определить одновременно координаты и импульс частицы. С повышением точности измерения координаты, максимальная точность измерения импульса уменьшается и наоборот. Те параметры, для которых такое утверждение справедливо, называются канонически сопряженными.

  1. Можно ли для микрообъекта, локализованного в некоторой области пространства абсолютно точно определить его импульс? его энергию?

нет

  1. Чем определяется точность определения положение физического объекта в пространстве, если таким объектом является: электрон; автомобиль?

 Чем более точный прибор мы будем использовать, тем точнее будут полученные нами результаты, тем ниже будет погрешность измерения и тем меньше будет неопределенность.

  1.  Запишите временное уравнение Шредингера.

  1.  Запишите уравнение Шредингера для стационарных состояний.

  1.  Какие из приведенных уравнений соответствует уравнению Шредингера для атома водорода в стационарном состоянии?

1.  2.     3.

4.             5.  

  1.  Что выражает квадрат модуля волновой функции

1. Энергию частицы.       2. Вероятность попадания фотона в данную точку пространства.  3. Амплитуду волн де Бройля  для данной частицы.  4. Вероятность нахождения микрообъекта в данной области пространства.       5. Вероятность нахождения микрообъекта где- либо в пространстве.

  1.  Укажите условия нормировки волновой функции:

1.    2.   3.   4.   5.

  1.  Что называется потенциальной ямой?

Пот.яма- это область пространства в кот. Пот. Эн. Частицы оказывается меньше , чем в прилегающих областях.

  1.  Какова основная особенность поведения квантовой частицы, находящейся в потенциальной яме?

Пот.эн. зависит от расстояния.

  1.  Какое явление называется туннельным эффектом?

Тунне́льный эффект, туннели́рование — преодоление микрочастицей потенциального барьера в случае, когда её полная энергия (остающаяся при туннелировании неизменной) меньше высоты барьера. Туннельный эффект — явление исключительно квантовой природы, невозможное в классической механике и даже полностью противоречащее ей.

  1.  На основе выводов квантовой механики укажите характер поведения частицы при прохождении сквозь потенциальный барьер.
  2.  Частица проходит сквозь потенциальный барьер если ее полная энергия превышает высоту потенциального барьера.
  3. Частица даже при имеет отличную от нуля вероятность того, что она отразится от потенциального барьера и полетит в обратную сторону.
  4. Частица даже при имеет отличную от нуля вероятность того, что она проникнет «сквозь» потенциальный барьер и окажется в области за барьером  (рис 6.33).
  5. Частица  не проходит сквозь потенциальный барьер если ее полная энергия не превышает «глубину» потенциального ящика.
  6. Правильного ответа здесь нет.
  7.  По какой формуле вычисляется энергия микрочастицы, находящейся в одномерном потенциальном ящике (одномерной потенциальной яме).
  8.        2.        3.  4.   5.
  9.  По, каким формулам вычисляется полная энергия электрона в атоме водорода на n- м энергетическом уровне?
  10.    2.  3.  4.  5.
  11.  Что называется квантовым гармоническим осциллятором? Чем отличается поведение квантового гармонического осциллятора от классического?

Гармони́ческий осцилля́тор (в классической механике) — система, которая при смещении из положения равновесия испытывает действие возвращающей силыF, пропорциональной смещению x (согласно закону Гука):

  1.  Что называется нулевым уровнем энергии? Чем подтверждается наличие нулевого уровня энергии?
  2.  Какие значения орбитального квантового числа возможны при n = 2?
  3.  l = 0.                        2. l = 1.                  3. l = 2.                       4. l = 3.                       5. l = 4.
  4.  Какая из физических величин в атоме водорода определяется азимутальным квантовым числом l?

1. Собственный момент импульса электрона. 2. Орбитальный момент импульса электрона.

3. Проекция вектора орбитального момента импульса электрона на направление магнитного поля.

4. Проекция вектора собственного момента импульса (спина) электрона на направление магнитного поля.  5. Энергия электрона.

  1.  Какая из квантующихся физических величин в атоме водорода определяется главным квантовым числом n?

1. Собственный момент импульса электрона. 2. Орбитальный момент импульса электрона.

3. Проекция вектора орбитального момента импульса электрона на направление магнитного поля.  4. Проекция вектора орбитального момента импульса (спина) электрона на направление магнитного поля.    5. Энергия электрона.

  1.  Какая из физических величин в атоме водорода определяется спиновым числом ?

1. Собственный момент импульса электрона. 2. Орбитальный момент импульса электрона.

3. Проекция вектора орбитального момента импульса электрона на направление магнитного поля.

4.Проекция вектора момента импульса (спина) электрона на направление магнитного поля.

5. Энергия электрона.

  1. Укажите максимальное число электронов, находящихся в состояниях, определяемых одинаковым набором четырех квантовых чисел  n, l, m,?
  2. 1.               2.      3. 4.              4.                        5.  n.
  3.  Какие значения орбитального квантового числа возможны при n = 2?
  4.  l = 0.                        2. l = 1.                  3. l = 2.                       4. l = 3.                       5. l = 4.
  5. Какая из пар электронов с приведенными значениями квантовых чисел n, l, находятся в атоме в состоянии 2s?

1.    2, 0, 0, +        2.    2, 1, 0, +       3.   1, 0, 0, +           4.   2, 0, 1, +

5.    1, 0, 0, -          6.    2,  0, 0, -     7.   2, 1, 0, -             8.   2, 0, 1, -

  1. Какие энергетические состояния электронов называются вырожденными?

 Магнитное квантовое число (ml). Если атом поместить во внешнее магнитное поле, то происходит дальнейшее расщепление спектральных линий. Это означает, что при данных значениях n и l может существовать несколько состояний электрона с одинаковой энергией. Такие энергетические состояния называются вырожденными

  1. Что называется кратностью вырождения?

Количество независимых таких состояний (то есть кратность собственного значения) называется кратностью вырождения.

  1. Какие переходы между энергетическими состояниями являются разрешенными, а какие – запрещенными?

В атомах осуществляются только те переходы между энергетическими уровнями, которые удовлетворяют правилам отбора, устанавливающим допустимые различия квантовых чисел. Переходы, удовлетворяющие правилам отбора, называются разрешенными, а остальные — запрещенными.

  1. Что мы называем спонтанным, а что вынужденным излучением?

Спонтанное излучение или спонтанное испускание — процесс самопроизвольного испускания электромагнитного излучения квантовыми системами (атомами,молекулами) при их переходе из возбуждённого состояния в стабильное.

Вы́нужденное излуче́ние, индуци́рованное излучение — генерация нового фотона при переходе квантовой системы (атома, молекулы, ядраи т. д.) из возбуждённого в стабильное состояние (меньший энергетический уровень) под воздействием индуцирующего фотона, энергия которого была равна разности энергий уровней. Созданный фотон имеет ту же энергию, импульс, фазу и поляризацию, что и индуцирующий фотон (который при этом не поглощается). Оба фотона являются когерентными.

  1. Какими свойствами обладает вынужденное излучение?

По свойствам вынужденное испускание существенно отличается от спонтанного.

  1.  Наиболее характерная черта вынужденного излучения заключается в том, что возникший поток распространяется в том же направлении, что и первоначальный возбуждающий поток.
  2.  Частоты и поляризация вынужденного и первоначального излучений также равны.
  3.  Вынужденный поток когерентен возбуждающему.

  1. Что называют инверсной населенностью энергетических уровней? При каких условиях может быть получена инверсная населенность?

Инверсная населенность энергетических уровней-это неравновесное состояние среды , при  котором число частиц , находящихся на верхних энергетических уровнях , т.е. в возбужденном состоянии , больше чем число частиц, находящихся на нижних энергетических уровнях.

 Чтобы создать инверсную населенность, используют различные методы - либо перевозбуждают с помощью оптического излучения, либо ударной ионизацией, либо с помощью импульсов электрического тока. 

  1. Чем отличается спектр молекулярного газа от спектра газа того же химического элемента, но находящегося в атомарном состоянии?

спектр молекулярного газа  имеет полосатый характер, а  спектра газа того же химического элемента, но находящегося в атомарном состоянии –линейчаиый.

  1. Почему спектр молекулярных газов имеет полосатый характер?

Происхождение полосатого спектра связано с излучением недиссоциированных молекул, а сплошной фон складывается из спектра рекомбинации, тормозного спектра и спектра раскаленных твердых частиц, светящихся в зоне возбуждения

  1. Что называется комбинационным рассеянием?

Комбинационное рассеяние света (эффект Рамана) — неупругое рассеяние оптического излучения на молекулах вещества (твёрдого, жидкого или газообразного), сопровождающееся заметным изменениемчастоты излучения. 

  1. Каковы физические причины появления комбинационного рассеяния?
  2. Какая формула выражает функцию распределения Ферми-Дирака для частиц?

1.  2.  3.  4.

  1. Ансамбли каких частиц описываются распределением Ферми-Дирака?

Статистика Фе́рми — Дира́ка в статистической физике — квантовая статистика, применяемая к системам тождественных фермионов (как правило, частиц с полуцелым спином, подчиняющихся принципу запрета Паули, то есть, одно и то же квантовое состояние не может занимать более одной частицы)

  1.  Какая формула выражает функцию распределения Бозе-Эйнштейна для частиц?

1.  2.  3.  4.

  1. Ансамбли каких частиц описываются распределением Бозе-Эйнштейна?

В статистической механике статистика Бо́зе — Эйнште́йна определяет распределение тождественных частиц с нулевым или целочисленным спином (таковыми являются, например, фотоны и атомы гелия-4) по энергетическим уровням в состояниитермодинамического равновесия.

  1. Что называется уровнем Ферми?

При ненулевой температуре ферми-газ не будет являться вырожденным, и населённость уровней будет плавно уменьшаться от нижних уровней к верхним. В качестве уровня Ферми можно выбрать уровень, заполненный ровно наполовину (то есть вероятность находящегося на искомом уровне состояния быть заполненным частицей должна быть равна 1/2).

  1. Что называется энергией Ферми для электронов в металле?
  2.  Минимально возможная энергия электронов в металле при
  3.  Максимально возможная энергия электронов в металле при
  4.  Минимально возможная энергия электронов в металле при  
  5.  Максимально возможная энергия электронов в металле при
  6.  Правильного ответа здесь нет. (Свой вариант)
  7. Чему равна вероятность f заполнения электронами энергетических состояний с энергией меньше энергии уровня Ферми при T = 0?

1.  f = 0           2.  0 < f < 1              3.  f = 1/2                 4.  f = 1         5. Правильного ответа нет

  1. Чему равна вероятность f заполнения электронами энергетических состояний с энергией больше энергии уровня Ферми при T = 0?

1.  f = 0           2.  0 < f < 1              3.  f = 1/2                 4.  f = 1         5. Правильного ответа нет

  1. Какой энергетический уровень имеет вероятность заполнения равную 1/2 при любой температуре?

Никакой.

  1. По каким признакам с точки зрения зонной теории все кристаллические вещества подразделяются на проводники, полупроводники и диэлектрики?

У некоторых веществ связь валентных электронов с атомами столь сильна, что

даже при сближении атомов не возникает делокализация электронов. Они остают-

ся связанными и локализованными возле ионного остова. Такие вещества обла-

дают очень низкой удельной проводимостью (ρ>108

Ом⋅м) и называются диэлек-

триками. С точки зрения зонной теории, такие вещества обладают большой за-

прещённой зоной (более 3 эВ). Валентная зона полностью заполнена электронами,

а зона проводимости отделена настолько широкой запрещённой зоной, что при

комнатной температуре в ней практически нет свободных электронов.

Существует группа веществ, зани-

мающая промежуточное положение меж-

ду металлами и диэлектриками – это по-

лупроводники. Удельное сопротивление

полупроводника находится в пределах от

10–8 до 108

Ом⋅м. Ширина запрещённой

зоны ∆E = 0,1 – 2,5 эВ.

  1. Как квантовая механика объясняет явление низкотемпературной сверхпроводимости?
  2. Что называется куперовской парой?

Ку́перовская па́ра — связанное состояние двух взаимодействующих через фонон электронов.

  1. К какому типу частиц (фермионы или бозоны) относятся куперовские пары?
  2. Какие полупроводники обладают собственной проводимостью?
  3.  Полупроводники, с донорными примесями.
  4.  Полупроводники, содержащие акцепторные примеси.
  5.  Химически чистые полупроводники при Т = 0 К.
  6.  Полупроводники, содержащие акцепторные и донорные примеси.
  7.  Химически чистые полупроводники при
  8. В каких случаях говорят об электронной проводимости полупроводника?
  9. В каких случаях говорят о дырочной проводимости полупроводника?
  10. Чем обусловлена электронная проводимость полупроводников?

1. Наличием локальных донорных уровней.            2. Возбуждением атомов путем нагрева.

3. Возбуждением атомов при облучении светом.    4. Наличием локальных акцепторных уровней.

5. Возбуждением атомов при облучении инфракрасным облучением.

Электронная проводимость полупроводников обусловлена наличием свободных электронов.

  1. Чем обусловлена p- проводимость полупроводников?

1. Наличием локальных донорных уровней.           2.  Возбуждением атомов путем нагрева.

3. Возбуждением атомов при облучении светом.  4. Наличием локальных акцепторных уровней.

5. Возбуждением атомов при облучении инфракрасным облучением.

  1.  Какие полупроводники называют дырочными полупроводниками?
  2.  Полупроводники, содержащие донорные примеси.
  3.  Полупроводники, содержащие акцепторные примеси.
  4.  Химически чистые полупроводники при  
  5.  Полупроводники, содержащие акцепторные и донорные примеси.
  6. В чем состоит внутренний фотоэффект?

Внутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твёрдых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием излучений. 

  1. Что называется термистором?

Термистор – это резистор, сопротивление которого меняется от температуры.

  1. Какое явление заложено в основу работы термистора?
  2. Что называется массовым числом?

1. Масса атома.                2. Масса ядра.                     3. Количество нуклонов в ядре.

4. Количество нейтронов в ядре.                                5. Правильного ответа здесь нет.

  1. Что называется зарядовым числом?

1. Заряд атома.                2. Заряд ядра.                     3. Количество нуклонов в ядре.

4. Количество нейтронов в ядре.  5. Количество протонов в ядре.      5. Правильного ответа здесь нет.

  1. Какие химические элементы называются изотопами?
  2.  Изотопами называются ядра с одинаковым числом протонов Z, но разными А.
  3.  Изотопами называются ядра с одинаковым числом нейтронов N = A-Z.
  4.  Изотопами называются ядра с одинаковым массовым числом А.
  5.  Изотопaми называются ядра с одинаковыми Z и А, отличающиеся периодом полураспада Т.
  6.  Правильного ответа здесь нет.
  7. Какие химические элементы называются изотонами?
  8.  Изотонами называются ядра с одинаковым числом протонов Z, но разными А.
  9.  Изотонами называются ядра с одинаковым числом нейтронов N = A-Z.
  10.  Изотонами называются ядра с одинаковым массовым числом А.
  11.  Изотонами называются ядра с одинаковыми Z и А, отличающиеся периодом полураспада Т.
  12.  Правильного ответа здесь нет.
  13. Какие химические элементы называются изобарами?
  14.  Изобарами называются ядра с одинаковым числом протонов Z, но разными А.
  15.  Изобарами называются ядра с одинаковым числом нейтронов N = A-Z.
  16.  Изобарами называются ядра с одинаковым массовым числом А.
  17.  Изобарами называются ядра с одинаковыми Z и А, отличающиеся периодом полураспада Т.
  18.  Правильного ответа здесь нет.
  19.  Укажите формулы радиоактивного распада.
  20.       2.       3.        4.       5.  
  21.  Как зависит активность заданного радиоактивного вещества от периода полураспада Т?

1. Прямо пропорционально Т.                                            2. Прямо пропорционально .

3. Обратно пропорционально Т.                                         4. Прямо пропорционально lnT.

5. Обратно пропорционально lnT.

  1. Какие частицы, входящие в состав ядра, определяют его заряд?
  2.  Электроны.              2. Протоны.             3. Нейтроны.            4. Фотоны.        5. Нуклоны.
  3.  В каких единицах измеряется постоянная распада радиоактивного вещества?
  4.  с.     2.           3.             4.                5.
  5.  Что называется естественной радиоактивностью?
  6.  Распад ядер под влиянием лучей.
  7.  Самопроизвольное превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотоп другого.
  8.  Превращение ядер атомов в ядра  других атомов при бомбардировке частицами.
  9.  Превращение ядер атомов в ядра  других атомов при бомбардировке частицами.
  10.  Превращение ядер атомов в ядра  других атомов под воздействием нейтронов.
  11. За какой промежуток времени t активность радиоактивного вещества уменьшится в n = 2 раза?




1. тематический словарь 1
2. Система простейших
3. Тип темперамента Общая характеристика Темп дея
4.  Практичне заняття 20
5. Аналіз технології виготовлення варених ковбасних виробів і проект мясопереробного підприємства потужністю 3 т виробів за зміну
6. 1на 14 октября Численность населения по данным переписей тыс
7. Ятрогении. Проблемы эвтаназии.
8. Тема 5. Историческая и экономическая ситуация в Европе XVI века.html
9. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата філософських наук Донецьк
10. Бюджетирование как элемент управленческого учета на малых предприятиях
11. Тема5 Персонал фирмы 1Структура и динамика персонала фирмы
12. отражающее дух нового времени
13. тема часть финансового механизма- []организационная структура и правовой режим []финансовые рычаги и стиму
14. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук Київ ~
15. Ока стоявший там с незапамятных времен
16. Курсовая работа- Дискурс
17. Апрель дни серые; памятники кладбища просторного уездного еще далеко видны сквозь голые деревья и хо
18. перечислены дивиденды учредителям с расчетного счета
19. Решение геоэкологических проблем с помощью нестандартных геофизических методов
20. Лабораторная работа 9 Тема- ЗАПИСИ Цель работы- освоение приемов объявления обращения и использования т

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе