а Опыт Дэвиссона и Джермера
Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-30
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
2.3 Корпускулярно-волновой дуализм
- В чем заключается корпускулярно- волновой дуализм света?
Свет проявляет в одних случаях волновые свойства (интерференция, дифракция, дисперсия, поляризация), в других – корпускулярные (фотоэффект, тепловое излучение, эффект Комптона).
- Опыт Дэвиссона и Джермера.
Физический эксперименты по дифракции электронов. Проводились исследования отражения электронов от монокристалла никеля. Скорость электронов определяется напряжением . В опытах измерялась интенсивность рассеянного кристаллом электронного пучка в зависимости от угла рассеяния 0<Q<90°, от азимутального угла 0<φ<360°, от скорости электронов в пучке. При различных значениях углов и скоростей, в отраженных лучах наблюдаются max и min интенсивности. Условия max , где n=1,2…
- В чем суть гипотезы де Бройля?
Он предположил, что корпускулярно-волновой дуализм носит универсальный характер и частицы вещества могут проявлять волновые свойства.
- Выражение для длины волны де Бройля.
, . На длине окружности каждой стационарной орбиты укладывается целое число n длин волн де Бройля.
- Каким экспериментом была подтверждена гипотеза де Бройля?
- Почему макротела не проявляют волновые свойства?
Например, частице массой 1 г, движущейся со скоростью 1м/с, соответствует волна де Бройля с м. такая длина волны лежит за пределами доступной наблюдению области (периодических структур с периодом м не существует). Поэтому считается, что макротела проявляют только корпускулярные свойства, и не проявляет волновые свойства. (то есть по гипотезе де Бройля, чем больше скорость и масса, тем меньше длина волны де Бройля )
- Длина волн де Бройля для частицы равна 2,2 нм. Найти массу частицы, если она движется со скоростью .
=>
- Длина волны де Бройля для частицы равна 2,2 нм, масса частицы . Найти скорость частицы.
=>
- Протон движется со скоростью в 2 раза меньшей, чем нейтрон. Во сколько раз отличается их длины волн де Бройля? Считать массы этих частиц одинаковыми.
, ; ,
тогда
- Найти длину волн де Бройля для электрона, имеющего кинетическую энергию.
- Найти длину волны де Бройля для шарика массой 1г, движущегося со скоростью 10 м/с.
- Определите длину волны де Бройля для нейтрона, движущегося со средней квадратичной скоростью при Т = 290 К.
, =
- Заряженная частица, ускоренная разностью потенциалов 500 В, имеет длину волны де Бройля 1,282 пм. Принимая заряд этой частицы равным заряду электрона, определите ее массу.
- В чем суть соотношений неопределенностей Гейзенберга?
В микромире из-за наличия волновых свойств одновременные значения координат и скорости (импульса) не существуют: если известна скорость (импульс), то местоположение частицы (её координаты) не имеют определенного значения – понятие длина волны не имеет смысла. То же самое и наоборот: произведение неопределенности измерения импульса на неопределенность измерения координаты не может быть меньше постоянной Планка ():
- Запишите соотношение неопределенностей для координаты и импульса., неопределенная координата, неопределенная её импульса,
- Запишите соотношение неопределенностей для энергии и времени.
Если выразить через энергию (), то учитывая, что , получаем соотношение неопределенностей для энергии E и времени t: , здесь представляет собой время, в течение которого микрочастица обладает энергией Е
- Определите неопределенность скорости электрона, если его координата установлена с точностью до 10-5 м.
- Определите неопределенность скорости пылинки массой 10-12 кг, если его координата установлена с точностью до 10-5 м.
- Пучок электронов движется вдоль оси х со скоростью , которая определена с точностью 0,01%. Найти неопределенность координаты электрона.
- Чему равна энергия частицы, для которой частота волны де Бройля n = 600 МГц?
- Положение пылинки m = 0,1 г определено с точностью Dx = 10-7 м. Какова неопределенность ее скорости?
,
- Воспользовавшись соотношением неопределенностей, оцените размытость энергетического уровня в атоме водорода для основного состояния. Условие n=1 или
- Воспользовавшись соотношением неопределенностей, оцените размытость энергетического уровня в атоме водорода для возбужденного состояния, в котором время жизни составляет 10-8 с. Условие: нэВ
- Какой имеют смысл и в соотношении ?
Здесь представляет собой время, в течение которого микрочастица обладает энергией
- Сформулируйте принцип дополнительности Бора.
Согласно этому принципу для полного описания квантомеханических явлений необходимо применить два взаимоисключающих набора классической понятий. Например: дополнительность в квантовой механике является пространственно-временным и энергетически-импульсным.
- Как называется раздел современной теоретической физики, изучающий законы движения частиц в области микромира? Квантовая механика
- Назовите специфические черты, отличающие квантовую механику от классической.
- Почему описание состояния микрообъекта с помощью волновой функции имеет статистический, вероятностный характер?
В квантовой механике не задаются координаты и скорости частиц, волновая функция не несет в себе информацию и о скорости, и о координате микрообъекта.
- Чему равна вероятность нахождения микрообъекта в элементе объемом dV?
- Чему равна вероятность найти микрообъект в момент времени t в объеме V?
- Записать условие нормировки для волновой функции.
Т.к. имеет смысл плотности вероятности, то должно выполняться условие
- Объясните, почему волновая функция должна быть конечной, однозначной и непрерывной.
.
- Запишите принцип суперпозиции для волновых функций. заключается в том, что если система может прибывать в состояниях, описываемых волновой функции и , то она может прибывать в состоянии описываемых волновых функций.