Волновые свойства микрочастиц Примеры решения задач

 

·         Формула де Бройля, выражающая связь длины волн с импуль­сом р движущейся частицы, для двух случаев:

а) в классическом приближении (n<<c; p= m0n)

l = 2pħ/p

б) в релятивистском случае (скорость и частицы сравнима со скоростью с света в вакууме;

·         Связь длины волны де Бройля с кинетической энергией Т частицы: Теплоёмкость газа Теплоемкость, так же как и количество переданной телу теплоты, зависит от того, каким образом, а точнее при осуществлении какого процесса, теплота передавалась этому телу.

а) в классическом приближении

б) в релятивистском случае   , где E0 — энергия

покоя частицы 0 =т0с2).

·         Фазовая скорость волн де Бройля

n = w/k

где w — круговая частота; k волновое число (k = 2p/l).

·         Групповая скорость волн де Бройля

.

·         Соотношения де Бройля:

E=ħw, p = ħk,

где Е — энергия движущейся частицы; р — импульс частицы; k — волновой вектор;

 ħ - постоянная Планка (ħ =h/(2p) =1,05.10-34 Дж.с).

·         Соотношения неопределенностей:

а) для координаты и импульса частицы DpDx≥ħ где Dpx — неопределенность проекции импульса частицы на ось х; Dx неоп­ределенность ее координаты;

б) для энергии и времени   DEDtħ, где DE — неопределенность энергии данного квантового состояния; Dt время пребывания системы в этом состоянии.

Волновые свойства микрочастиц. Гипотеза де Бройля. Дифракция микрочастиц. Принцип неопределенности Гейзенберга. Задание состояния микрочастицы. Волновая функция, ее статистический смысл и условия, которым она должна удовлетворять. Уравнение Шредингера. Уравнение Шредингера для стационарных состояний. Вектор плотности потока вероятности. Св-ва микрочастиц. (э-ны, протоны, фотоны, мол-лы, ядра, атомы) Всякий микрообъект – образование особого рода, сочет. св-ва частицы и волны, но не ведущ. себя ни как частица ни как волна. Отличие от волны – она всегда обнаруживается как неделимое целое, отличие от макрочастицы - не обладает одновременно определенными значениями координаты и импульса, следовательно понятие траектории применительно к микрочастице утрачивает смысл. Своеобразие св-в микрочастиц обнаруживается на след. эксперименте: Направим на преграду с 2 узкими щелями парал. поток моноэнергетич. э-нов. За преградой поставим фотопластинку.
Физика, математика лекции учебники курсовые студенту и школьнику