Семинар 2. Квантовые свойства излучения и частиц

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "Семинар 2. Квантовые свойства излучения и частиц"

Транскрипт

1 Семинар. Квантовые свойства излучения и частиц Представления о дискретной структуре материи зародилось в XIX веке. В 1811 г. Авогадро предположил, что в равных объемах различных газов при одинаковой температуре содержится одинаковое количество молекул. Гипотеза Авогадро объяснила многие макроскопические свойства вещества на основе молекулярной теории. В данном представлении материя является не сплошной средой, а дискретной, состоящей из отдельных молекул, то есть квантованной. Следующий важный шаг в представлении о дискретной структуре вещества был сделан на основе работ Фарадея (1833 г.) по электролизу. Из опытов Фарадея следовало, что электрический заряд, как и материя, не является непрерывным, а является дискретной величиной. В 1897 г., изучая явление электрического разряда в газах, Дж. Томсон открыл электрон мельчайшую частицу, имеющую единичный отрицательный заряд. Заряд электрона был измерен Р. Милликеном в 191 г. Важный шаг в понимании квантовой структуры излучения был сделан М. Планком (1900 г.) при квантовом описании излучения черного тела. Явление дифракции электронов подтвердило корпускулярно-волновую природу частиц..1. Излучение абсолютно черного тела. Формула Планка.. Фотоэффект.3. Эффект Комптона.4. Корпускулярно-волновой дуализм.5. Дифракция электронов.6. Принцип неопределенности В. Гейзенберга Задачи.1. Излучение абсолютно черного тела. Формула Планка В классической физике плотность излучения абсолютно черного тела описывается законом Рэлея-Джинса 3 uν 8 πν kt / c, (.1) где ν частота излучения, k постоянная Больцмана, T абсолютная температура. В области низких частот формула Рэлея-Джинса хорошо описывает экспериментальные данные. Однако в области высоких частот расхождения с экспериментом были настолько существенны, что возникшую ситуацию стали называть «ультрафиолетовой катастрофой». В 1900 г. была опубликована работа М. Планка по проблеме теплового излучения тел. Планк моделировал излучение как совокупность гармонических осцилляторов различной частоты ν. Предположив, что излучение происходит не непрерывно, как в классической физике, а порциями квантами hν, он получил формулу распределения плотности энергии в 4

2 спектре теплового излучения u ν, которая хорошо согласовывалась с опытными данными во всем диапазоне спектра частот излучения: 3 8πhν 1 u ν =, (.) 3 c hν kt 1 где k постоянная Больцмана, T абсолютная температура, ν частота излучения, h постоянная Планка h = 6, Дж с = 6, эрг с. В квантовой теории чаще используют приведенную постоянную Планка : = h /( π ) =1, Дж с = 6,58 10 МэВ с. Закон распределения Планка излучения абсолютно черного тела Плотность энергии в интервале dν при частоте ν : u ν =du(ν)/dν, 3 8πν h 1 uν = 3. c hν kt е 1 Закон Релея-Джинса (низкочастотный предел распределения Планка) 3 uν 8 πν kt / c, hν < < kt. Закон Стефана-Больцмана (полная энергия излучения) π k U = dνuν = αt, α = ch 0 Закон Вина (высокочастотный предел распределения Планка) 3 8πν h hν uν = xp, hν 3 > > kt. c kt Рис..1. Распределение энергии в спектре теплового излучения абсолютно черного тела. Через пять лет А. Эйнштейн, обобщив идею Планка, показал, что квантованность является общим свойством электромагнитного излучения. Согласно идеям Эйнштейна электромагнитное излучение состоит из квантов, названных позднее фотонами. Каждый фотон имеет определенную энергию E и импульс р : 5

3 Е = ω = hν, р = n /, ω = πν (.3) где и ω приведенная длина волны и частота фотона, n единичный вектор в направлении распространения волны. = λ /π, ω = πν. (.4) Необходимо помнить, что истинной длиной волны является λ, а не... Фотоэффект Фотоэффект был открыт Г. Герцем в 1887 г. и подробно исследован А.Г. Столетовым. При облучении металлической поверхности светом из неё вылетают электроны. Было установлено, что энергии вылетающих электронов не зависят от интенсивности излучения и определяются только его частотой. Кинетическая энергия электрона T, вылетающего из металла под действием фотона с энергией ω ћω = A вых + T, (.5) где A вых работа выхода металла. Эта формула была написана Эйнштейном в 1905 г. Представления о квантовании электромагнитного излучения позволили объяснить закономерности фотоэффекта... Эффект Комптона На основе квантовой теории А. Комптоном было объяснено явление упругого рассеяния электромагнитного излучения на свободных электронах, сопровождающееся увеличением длины волны излучения (эффект Комптона). Из законов сохранения энергии и импульса следует формула Комптона изменения длины волны фотона λ, рассеянного под углом θ, λ = λ λ = λ 0 (1 cosθ), (.6) где λ и λ соответственно длины волн падающего и рассеянного фотона, λ 0 = h/( mc) =, см = 0,04 Å комптоновская длина волны электрона. Изменение длины волны фотона λ не зависит от длины волны падающего фотона. Оно определяется только углом рассеяния фотона θ. При комптоновском рассеянии увеличивается длина волны фотона, т. е. уменьшается его частота. Это уменьшение частоты, очевидное с точки зрения корпускулярной теории (уменьшение энергии фотона происходит за счёт передачи части энергии электрону отдачи), не удавалось объяснить в классической электродинамике, где частота света при рассеянии не должна изменяться..4. Корпускулярно-волновой дуализм Важным этапом в становлении современного понимания структуры материи стала выдвинутая де Бройлем в 194 г. гипотеза об универсальности корпускулярно-волнового дуализма. Согласно этой гипотезе не только фотоны, но и любые другие частицы материи наряду с корпускулярными обладают также и волновыми свойствами. Де Бройль предположил, что каждой частице, движущейся с импульсом р, следует приписать определённую дебройлевскую длину волны. 6

4 Рис... Спектры рассеянного излучения для трех углов рассеяния. Абсцисса пропорциональна длине волны излучения, ордината интенсивности излучения. а) Спектр падающего излучения; б) г) спектры рассеянного на графите излучения. Пики слева на всех графиках отвечают фотонам с исходной длиной волны λ, которые рассеиваются на связанных электронах с эффективной массой, равной массе атома. Максимумы справа имеют длину волны λ, соответствующую формуле Комптона. Эффект Комптона Упругое рассеяние фотона на электроне. Законы сохранения энергии и импульса: E + E0 = E + E, p = p' + p, E = hc / λ энергия налетающего фотона, E0 = mc = 0,511 МэВ энергия покоя электрона, E = hc/ λ энергия рассеянного фотона, E энергия электрона отдачи, p = h / λ величина импульса налетающего фотона, p' = h/ λ величина импульса рассеянного фотона, p величина импульса электрона отдачи, θ угол рассеяния фотона, ( θ ) ctg / ϕ угол рассеяния электрона отдачи tgϕ =, 1 + E /( mc е ) λ = λ λ = λ (1 cos θ ), λ = h ( ) 0 / m c = 0,04 Å комптоновская длина волны электрона 0 7

5 Соотношения, связывающие корпускулярные и волновые свойства частиц те же, что были установлены ранее для фотонов Е = ћω, р = k = /. (.7) Опытами, подтвердившими идею корпускулярно-волнового дуализма, были опыты по дифракции электронов на монокристаллах..5. Дифракция электронов В 197 г. Дж. Томсон исследовал прохождение электронов с энергией от 10 до 40 кэв через тонкую металлическую фольгу и наблюдал дифракционную картину, аналогичную дифракционной картине фотонов соответствующих энергий. Рис..3. Опыт Томсона. а) Схема установки для наблюдения дифракции на поликристаллической алюминиевой мишени. б) Дифракционная картина, полученная при рассеянии рентгеновских лучей λ = 0,071 нм. в) Дифракционная картина, полученная при рассеянии электронов с энергией 600 эв (увеличена в 1,6 раза для сравнения с б)). Дифракционная картина наблюдалась в опытах К. Дэвиссона и Л. Джермера (197 г.) по изучению отражения электронов от монокристалла никеля. Дифракция появлялась в результате рассеяния электронов на атомах, расположенных в узлах кристаллической решетки. Позднее наблюдалась дифракция нейтронов и других частиц. Метод дифракции частиц в настоящее время широко используется при изучении строения и свойств вещества. Атомные ядра имеют характерные размеры ~ 10 1 см. Поэтому рассеяние частиц с длиной волны де Бройля λ < 10 1 см позволяет исследовать атомные ядра. Наиболее точные измерения размеров ядер были выполнены при рассеянии электронов и протонов высоких энергий. Длина волны λ частицы зависит от ее массы m и кинетической энергии T: hc λ = (.8) Tmc + T 8

6 .6. Принцип неопределенности Гейзенберга Экспериментальное подтверждение идеи корпускулярно-волнового дуализма привело к пересмотру привычных представлений о движении частиц и способа описания частиц. Для классических материальных точек характерно движение по определенным траекториям, так, что их координаты и импульсы в любой момент времени точно определены. Для квантовых частиц это утверждение неприемлемо, так как для квантовой частицы импульс частицы связан с ее длиной волны, а говорить о длине волны в данной точке пространства бессмысленно. Для квантовой частицы нельзя одновременно точно определить значения ее координат и импульса. Неопределенность в значении координаты частицы x и неопределенность в значении компоненты импульса частицы р x связаны соотношением неопределенностей, установленным В. Гейзенбергом в 197 году x р x. (.9) Физический смысл соотношения неопределенностей (принципа неопределенности) состоит в том, что невозможно одновременно точно определить положение частицы (x,y,z) и её импульс р p, p, p ) ( x y z произведение неточностей в их определении всегда равно или больше. Принцип неопределенности отражает волновые свойства частиц. Из принципа неопределенности следует, что в области квантовых явлений неправомерна постановка некоторых вопросов, вполне естественных для классической физики. В частности, не имеет смысла говорить о движении частицы по определенной траектории. Необходим принципиально новый подход к описанию физических систем. Не все физические величины, характеризующие систему, могут быть измерены одновременно. Так, если время жизни некоторого состояния равно t, то неопределенность величины энергии этого состояния E не может быть меньше / t, т. е. E t. (.10) Энергию E называют шириной Γ уровня возбужденного состояния. Для атомного ядра или частицы, имеющей конечное время жизни τ, неопределенность в энергии Е = Γ τ. Измеряя величину Γ, можно рассчитать среднее время жизни возбужденного состояния. Важным следствием принципа неопределенности является то, что частица массы m, заключенная в конечном объеме L, не может иметь нулевую кинетическую энергию: T ml. 9

7 Задачи..1 Пластинка серебра облучается светом с приведенной длиной волны = 160 Å. Работа выхода для серебра Авых = 4,7 эв. Определить кинетическую энергию вылетающего электрона. c T = ћω А вых = Авых = 1,4 эв 4,7 эв = 7,7 эв.. Фотон с длиной волны λ = 0,04 Å рассеивается на покоящемся электроне под углом θ = 60 о. Рассчитать длину волны рассеянного фотона. Изменение длины волны рассеянного фотона λ = λ λ = λ 0 (1 сosθ) = 0,04(1 0,5) Å = 0,01 Å. Длина волны рассеянного фотона λ = λ + λ = 0,036 Å..3 Рассчитать приведенные длины волн протона и электрона с кинетической энергией T = 100 МэВ. Протон нерелятивистский ( T p m c p p p p p ). В этом случае c = = ( c = 197 МэВ Фм 00 МэВ Фм), p mt mct 00 МэВ Фм 13 p = 0,5 Фм = 0,5 10 см МэВ 100 МэВ Электрон релятивистский ( E T > m c ). В этом случае c c 00 МэВ Фм = = = Фм = см. p c E 100 МэВ.4 Приведенная длина волны фотона = 3 10 импульс фотона p. c 00 МэВ Фм р = = = 0,66 c 300 Фм c МэВ c. 11 см. Вычислить.5 Определите ширину уровня возбужденного состояния ядра, если время жизни τ ядра в данном состоянии составляет 6, с. Возбуждённое состояние ядра это такое состояние, в котором оно имеет энергию больше, чем в основном состоянии, когда его энергия минимальна. Неопределенность в энергии E уровня возбужденного состояния можно рассчитать, используя в соотношении неопределенностей Гейзенберга в качестве t время жизни ядра в возбужденном состоянии. Тогда E / τ = 6,6 10 эв с/6,7 10 с 10 6 эв. 30

8 .6 Доказать невозможность в вакууме: а) распада фотона на электрон-позитронную пару; б) излучения фотона свободным электроном. + а) +. Обозначим энергии электрона и позитрона в СЦИ соответственно E и E +. Тогда в начальном состоянии s = 0, в конечном: + 4 s= ( E + E ) / c 4m > 0. Следовательно, данная реакция запрещена. Также невозможна и обратная реакция однофотонная аннигиляция + +. б) +. Приравняем s-инвариант в СЦМ в начальном и конечном 4 состояниях: m = ( E + E ) / c. Поскольку E mc, то данное равенство выполняется только при E = 0. Данный процесс возможен при наличии внешнего электромагнитного поля, в котором электрон, ускоряясь, излучает фотоны. Соответственно и обратный процесс поглощения фотона + запрещен для свободного электрона и может происходить, например, в кулоновском поле ядра..7 Получите зависимость длины волны рассеянного -кванта от угла рассеяния при рассеянии фотона на неподвижном электроне (эффект Комптона). С учетом того, что P = P' =0, а Из закона сохранения 4-импульса и сохранения s-инварианта: P + P = P + P ( P + P) = ( P + P ) P = P' = m c P = P + P P PP = P ( P + P) При рассеянии фотона на неподвижном электроне + + лабораторная система отсчета связана с электроном (мишенью). Подставляя 4-импульсы частиц: P = ( E / c, E / c,0,0), P = ( m c,0,0,0), P = ( E / c, E cos θ / c, E sin θ / c,0), во второе уравнение системы, получим: Em c = E ( E + mc ) E E cos θ. С учетом соотношения E = π c / λ отсюда получим выражение для изменения длины волны рентгеновских лучей, рассеянных под углом θ : λ λ = λ sin ( θ /) = λ 1 cosθ, где λ π / m c = =, ( ) см комптоновская длина волны электрона. 31

9 .8 Определить энергию фотонов, рассеянных назад при столкновении релятивистских электронов E mc с лазерными фотонами ~1 эв (обратный Комптон-эффект). При рассеянии + + законы сохранения 4-импульса и энергии: P = P + P P. PP = P ( P + P) Направим ось Х по направлению начального импульса электрона. Тогда для «рассеяния назад» угол рассеяния фотона θ = 0: P = ( E / c, E / c,0,0), P = ( E / c, p,0,0), P = ( E / c, E / c,0,0). Учитывая, что для ультрарелятивистского электрона E + p E и E 4 m c pc, получим: E E ( E + p c) = E (E + E p c) 4EE E' E. 4 EE + m c 4 c.9 Реликтовое фоновое излучение описывается распределением Планка с температурой,7 К. Какая длина волны λ соответствует максимуму спектра реликтового фонового излучения?.10 Работа выхода для цезия Cs равна 1,8 эв. Определить пороговую длину волны λ и пороговую частоту ν фотоэффекта. Определить величину запирающего потенциала U, если длина волны падающего света равна 1) 3000 Å, ) 4000 Å..11 Работа выхода для молибдена Mo равна 4, эв. Какова пороговая частота фотоэффекта ν для Mo? Может ли жёлтый цвет с длиной волны λ = 5000 Å привести к выбиванию фотоэлектронов из молибдена?.1 Максимальная длина волны, при которой происходит эмиссия фотоэлектронов из цезия Cs равна 6530 Å. Чему равна работа выхода A вых для цезия? Какую энергию T будут иметь выбиваемые электроны при облучении цезия светом с длиной волны 3000 Å?.13 Определите импульс фотона p в эв/с, если его длина волны равна 1) 4000 Å, ) 1 Å, 3) 3 см..14 Длина волны фотонов λ, испытавших комптоновское рассеяние, измеряется под углом θ = 90. Какова длина волны падающих фотонов, если λ / λ = 1%? 3 E

10 .15 Длина волны фотона λ = 0,71 Å. Какова энергия фотонов? Какова длина волны фотонов, рассеянных на 180? Какова энергия электронов отдачи, если угол рассеяния θ = 180?.16 Показать, что максимальная кинетическая энергия T к электрона отдачи в случае эффекта Комптона определяется соотношением hν Tк =. 1 + mc /(h ν ).17 Какой должна быть кинетическая энергия электронов, чтобы с их помощью исследовать структуру 1) атома, ) атомного ядра, 3) нуклона?.18 Вычислите длину волны де Бройля электрона с кинетической энергией 1) 10 эв, ) 10 кэв, 3) 1 МэВ, 4) 1 ГэВ..19 Возбужденное состояние атома распадается с испусканием фотона 8 за время τ 10 с после возбуждения. Какова неопределенность энергии и частоты испускаемого фотона?.0 Определите длины волн де Бройля нейтрона с кинетической энергией 1) 0,01 эв, ) 1 эв, 3) 10 МэВ..1 Длина волны де Бройля электрона в электронном микроскопе составляет 0,04 нм. Определите величину ускоряющего напряжения микроскопа. 1 нм = 10 Å = 10 9 м.. Вычислите длины волн де Бройля электрона, протона и α -частицы, кинетическая энергия которых составляет 1) 100 кэв, ) 1 ГэВ..3 Вычислите комптоновские длины волн электрона, протона и α -частицы..4 Энергия возбужденного состояния ядра E возб = 10 МэВ определена с точностью 10 эв. Каково время жизни этого состояния?.5 Электрон и позитрон, движущиеся навстречу друг другу со 7 скоростями равными 510 см/сек, аннигилируют с образованием двух фотонов. Какова была длина волны электрона λ и позитрона λ + до столкновения? Рассчитайте энергию E, импульс p и длину волны λ образовавшихся фотонов..6 Определите энергию фотонов, рассеянных назад, при столкновении релятивистских электронов с лазерными фотонами E = 1, эв. 1) Энергия электронов E = 5 ГэВ (эксперимент на ускорителе ВЭПП-4М, Новосибирск). ) Энергия электронов E = 46 ГэВ (SLAC, Стэнфорд). 3) Проектная энергия электронов E = 100 ГэВ (проект FCC). 33

11 4) Проектная энергия электронов E = 500 ГэВ (проект ILC)..7 В экспериментах Комптона происходило рассеяние фотонов на свободных электронах. Чем будет отличаться рассеяние фотонов на электронах, связанных в атоме?.8 Как можно наблюдать рассеяние фотонов на протонах? В чем отличие от рассеяния фотонов на свободных электронах?.9 Можно ли наблюдать рассеяние фотонов на нейтроне? В чем отличие от рассеяния фотонов на протоне?.30 Рассчитайте изменение длины волны фотона λ с энергией 00 кэв при рассеянии на нейтроне под углом Фотон с энергией E = 3 МэВ в поле атомного ядра 08 Pb рождает электрон-позитронную пару. Рассчитайте энергию электронов..3 Объясните, почему в зависимости интенсивности комптоновского рассеяния от длины волны наблюдается два максимума, один из которых соответствует фотонам с исходной длиной волны..33 Рассчитайте, используя соотношение неопределенности, минимальную энергию 1) электрона в одномерном ящике размером 1 Å, ) протона в одномерном ящике размером 1 Фм, 3) частицы массой 10 6 г в одномерном ящике размером 10 5 см..34 Рассчитайте кинетическую энергию электрона T, если отношение длины волны де Бройля к его комптоновской длине волны составляет а) 10 3, б) Определите длину волны протона λ p, ускоренного на LHC до E p =7 ТэВ..36 Рассчитайте длину волны молекулы азота при комнатной температуре..37 Каков должен быть размер d рассеивающей частицы, чтобы на ней можно было наблюдать дифракцию нейтронов с энергией 10 МэВ..38 В ядре 89 Y возбужденное состояние с энергией 0,93 МэВ и периодом полураспада T 1/ = 16 c переходит в основное состояние. Рассчитайте неопределенность энергии E испущенного при этом фотона В ядре Pd 46 происходит гамма-переход между двумя возбужденными состояниями энергии 1,34 МэВ и 0,55 МэВ. Период полураспада этих состояний 4 10 с и 10 1 с соответственно. Рассчитайте 1 энергию E испускаемого -кванта и ее неопределенность E. 34

Предпосылки возникновения квантовой теории

Предпосылки возникновения квантовой теории Лекция 2 Предпосылки возникновения квантовой теории 1. Излучение абсолютно черного тела 2. Фотоэлектрический эффект 3. Корпускулярные и волновые свойства электрона 4. Атомные спектры 1.Излучение абсолютно

Подробнее

КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.

КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для решения Контрольной работы 3 Основные формулы и примеры решения задач 1,, 3 приведены в задачнике под ред. А.Г. Чертова, стр.147-158 Основные формулы и примеры решения задач 4,

Подробнее

4.4. Исходя из того, что энергия ионизации атома водорода Е = 13,6 эв, определить первый потенциал возбуждения ϕ 1 этого атома.

4.4. Исходя из того, что энергия ионизации атома водорода Е = 13,6 эв, определить первый потенциал возбуждения ϕ 1 этого атома. КВАНТОВАЯ ФИЗИКА 1.1. Вычислить лучистый поток, испускаемый кратером дуги с простыми углями, имеющим температуру 4200 К. Диаметр кратера 7 мм. Излучение угольной дуги составляет приблизительно 80 % излучения

Подробнее

ТПУ-2014 Проф. Бехтерева Е. С. 1

ТПУ-2014 Проф. Бехтерева Е. С. 1 ТПУ-014 Проф. Бехтерева Е. С. 1 ТПУ-014 Проф. Бехтерева Е. С. ТПУ-014 Проф. Бехтерева Е. С. 3 ТПУ-014 Проф. Бехтерева Е. С. КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СВЕТА и ВЕЩЕСТВА СВЕТ электромагнитная волна, распространяющаяся

Подробнее

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ II КУРСА IV СЕМЕСТРА ВСЕХ ФАКУЛЬТЕТОВ. для студентов II курса IV семестра всех факультетов

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ II КУРСА IV СЕМЕСТРА ВСЕХ ФАКУЛЬТЕТОВ. для студентов II курса IV семестра всех факультетов 1 ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ II КУРСА IV СЕМЕСТРА ВСЕХ ФАКУЛЬТЕТОВ Варианты домашнего задания по физике для студентов II курса IV семестра всех факультетов Вариант Номера задач 1 1 13 5 37

Подробнее

Лекция 2. Масштабы и единицы измерения физических величин Особенности физических явлений в микромире

Лекция 2. Масштабы и единицы измерения физических величин Особенности физических явлений в микромире Лекция 2 Масштабы и единицы измерения физических величин Особенности физических явлений в микромире Объекты микромира атомы, ядра и элементарные частицы подчиняются законам, в значительной мере отличающимся

Подробнее

ФИЗИКА, ч. 3 ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 1

ФИЗИКА, ч. 3 ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 1 ФИЗИКА, ч. 3 ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 1 Вариант 1 1. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта 307 нм и максимальная кинетическая энергия

Подробнее

Тема 1. Корпускулярно-волновой дуализм Противоречия классической физики

Тема 1. Корпускулярно-волновой дуализм Противоречия классической физики Великие «шутят» «Если это правильно, то это означает конец физики как науки.» А. Эйнштейн «Физика теперь снова зашла в тупик. Во всяком случае для меня она слишком сложна и я предпочел бы быть комиком

Подробнее

Дисперсия света Поляризация. Волновая оптика

Дисперсия света Поляризация. Волновая оптика Дисперсия света Поляризация Волновая оптика Дисперсия света зависимость показателя преломления n вещества от частоты ν (длины волны λ) света, или зависимость фазовой скорости v световых волн от его частоты

Подробнее

Глава 4. Корпускулярные свойства излучения

Глава 4. Корпускулярные свойства излучения 1 Глава 4 Корпускулярные свойства излучения В нашем повседневном опыте свойства волн и частиц чётко разделяются Но в масштабах атомов проявляется так называемый корпускулярно волновой дуализм: частицы

Подробнее

6. Квантовая физика и физика атома. 25. Спектр атома водорода. Правило отбора.

6. Квантовая физика и физика атома. 25. Спектр атома водорода. Правило отбора. Квантовая физика и физика атома 5 Спектр атома водорода Правило отбора На рисунке изображена схема энергетических уровней атома водорода Показаны состояния с различными значениями орбитального квантового

Подробнее

ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА МИКРОЧАСТИЦ ВЕ ЩЕСТВА

ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА МИКРОЧАСТИЦ ВЕ ЩЕСТВА ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА МИКРОЧАСТИЦ ВЕЩЕСТВА Первый постулат Бора. В атоме существуют стационарные (не изменяющиеся со временем) энергетические состояния. Пребывая в одном из стационарных состояний, атом не

Подробнее

КР-6/ Вариант 1. 1. Рассчитать температуру печи, если известно, что из отверстия в ней размером 6,1 см 2 излучается в 1 с 8,28 калорий. Излучение считать близким к излучению абсолютно чёрного тела. (1

Подробнее

Лекция 7. Гипотеза де Бройля. Волновые свойства микрочастиц

Лекция 7. Гипотеза де Бройля. Волновые свойства микрочастиц Лекция 7. Гипотеза де Бройля. Волновые свойства микрочастиц 1 Гипотеза де Бройля Дуализм «волны-частицы» был установлен прежде всего при изучении природы света. В 1924 г. де Бройль выдвинул гипотезу, которая

Подробнее

5.1.1 Гипотеза М. Планка о квантах Фотоэффект Опыты А.Г. Столетова

5.1.1 Гипотеза М. Планка о квантах Фотоэффект Опыты А.Г. Столетова 5.1.1 Гипотеза М. Планка о квантах 5.1.2 Фотоэффект 5.1.3 Опыты А.Г. Столетова 28 (С1) 1. AC93C2 В установке по наблюдению фотоэффекта свет от точечного источника S, пройдя через собирающую линзу, падает

Подробнее

Задачи по квантовой химии (2 к. х/ф д/о)

Задачи по квантовой химии (2 к. х/ф д/о) 1 Задачи по квантовой химии ( к. х/ф д/о) 1. Феноменологические основы квантовой механики. Корпускулярно-волновой дуализм Фундаментальные константы и переводные множители: q 34 6.6 10 34 1.0510 m 0 1.60

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 13. Корпускулярные свойства электромагнитного излучения. Серюкова Ирина Владимировна, к.ф.-м.н., доцент кафедры «Физики» КрасГАУ

ЛЕКЦИЯ 13. Корпускулярные свойства электромагнитного излучения. Серюкова Ирина Владимировна, к.ф.-м.н., доцент кафедры «Физики» КрасГАУ ЛЕКЦИЯ 13. Корпускулярные свойства электромагнитного излучения Серюкова Ирина Владимировна, к.ф.-м.н., доцент кафедры «Физики» КрасГАУ Использованная литература 1. Грабовский Р.И. Курс физики.- СПб.: Издательство

Подробнее

13.Атомная и ядерная физика. Квантовая физика.

13.Атомная и ядерная физика. Квантовая физика. 13.Атомная и ядерная физика. Квантовая физика. 2005 1.Определите длину волны зеленого света, энергия кванта которого равна 3,84*10 19 Дж(h=6,62*10 Дж*с). А) 0,19*10 7 м. В) 1,7*10 7 м. С) 5,2*10 7 м. D)

Подробнее

Приложение 4. Взаимодействие частиц с веществом

Приложение 4. Взаимодействие частиц с веществом Приложение 4. Взаимодействие частиц с веществом Взаимодействие частиц с веществом зависит от их типа, заряда, массы и энергии. Заряженные частицы ионизуют атомы вещества, взаимодействуя с атомными электронами.

Подробнее

Контрольная работа кг м

Контрольная работа кг м Контрольная работа 4 Вариант 0 1. Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны 97,2 нм. Вычислите, пользуясь теорией Бора, радиус электронной орбиты возбужденного атома водорода

Подробнее

Тестовые задания по курсу «Введение в квантовую физику». 1.2 Закон движения частиц в бегущей волне имеет вид: y( x, t) 10cos( 20pt

Тестовые задания по курсу «Введение в квантовую физику». 1.2 Закон движения частиц в бегущей волне имеет вид: y( x, t) 10cos( 20pt Тестовые задания по курсу «Введение в квантовую физику». Тема 1. Волны. 1.1 Закон движения частиц в бегущей волне имеет вид: y( x, t) 5sin( 30pt - px ) =. 8 Координата x измеряется в метрах, время t в

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 6. h λ, (6.1) p

ЛЕКЦИЯ 6. h λ, (6.1) p ЛЕКЦИЯ 6 Гипотеза де Бройля. Волновые свойства электронов. Волновая функция. Соотношения неопределенностей 1. Гипотеза де Бройля. Волновые свойства электронов Согласно гипотезе де Бройля, любой движущейся

Подробнее

Волны де Бройля Соотношение неопределённостей Уравнение Шрёдингера

Волны де Бройля Соотношение неопределённостей Уравнение Шрёдингера Волны де Бройля Соотношение неопределённостей Уравнение Шрёдингера Квантовая физика Модель атома Томсона 1903 г., Джозеф Джон Томсон Модель атома Резерфорда Опыты по рассеянию α-частиц в веществе α-частица

Подробнее

Лекция 4. Теория Бора одноэлектронного атома. Оптические спектры одноэлектронных атомов и ионов

Лекция 4. Теория Бора одноэлектронного атома. Оптические спектры одноэлектронных атомов и ионов Лекция 4. Теория Бора одноэлектронного атома. Оптические спектры одноэлектронных атомов и ионов Предпосылки к созданию теории Бора Спектр электромагнитных волн это зависимость интенсивности излучения от

Подробнее

Квиз. Постоянная Стефана-Больцмана Закон излучения Планка Постоянная Ридберга (энергетическая) Обобщённая формула Бальмера Закон Кирхгофа

Квиз. Постоянная Стефана-Больцмана Закон излучения Планка Постоянная Ридберга (энергетическая) Обобщённая формула Бальмера Закон Кирхгофа Квиз Постоянная Планка Уровни энергии атома водорода Закон Вина Перечислить (по порядку) серии в спектре атома водорода Закон Релэя-Джинса Постоянная Стефана-Больцмана Закон излучения Планка Постоянная

Подробнее

«свет состоит из поперечных колебаний той же самой среды, которая является причиной электрических и магнитных явлений.» 1865г. Д.

«свет состоит из поперечных колебаний той же самой среды, которая является причиной электрических и магнитных явлений.» 1865г. Д. Конспект лекций по курсу общей физики. Часть III Оптика. Квантовые представления о свете. Атомная физика и физика ядра Лекция 7 5. ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ 5.1. Экспериментальные основания теории теплового излучения

Подробнее

Элементарные частицы вещества. Из чего всё сделано?

Элементарные частицы вещества. Из чего всё сделано? Мир атомных ядер Структура материи Элементарные частицы вещества. Из чего всё сделано? Аристотель 384 322 гг. до н.э. Демокрит 460 360 до н.э. Атом неделимая частица материи Химические элементы Антуан

Подробнее

1 А 1 Б 1 В 1 Г 1 КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА СВЕТА. ЗАКОНЫ ФОТОЭФФЕКТА. 1. Начальный уровень (0,5 балла) 2. Средний уровень (1 балл)

1 А 1 Б 1 В 1 Г 1 КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА СВЕТА. ЗАКОНЫ ФОТОЭФФЕКТА. 1. Начальный уровень (0,5 балла) 2. Средний уровень (1 балл) КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА СВЕТА. ЗАКОНЫ ФОТОЭФФЕКТА Самостоятельная работа Но 8 Вариант. Начальный уровень (0,5 балла) Выберите из перечисленных явлений то, которое доказывает квантовую природу света. г - -------

Подробнее

Основные законы и формулы. hc ε = hν =, λ. c λ. I h

Основные законы и формулы. hc ε = hν =, λ. c λ. I h 4. Квантовые свойства света. Строение атома. Основные законы и формулы Квант электромагнитного поля фотон, обладает энергией, массой и импульсом. Энергия фотона hc ε = hν =, λ 34 где h = 6,6 1 Дж с постоянная

Подробнее

Краткая теория. 2 c. ktn

Краткая теория. 2 c. ktn Лабораторная работа 8. Спектральная плотность энергетической светимости черного тела Цель работы: рассчитать значения энергетической светимости черного тела в некотором диапазоне частот при одинаковой

Подробнее

Лабораторная работа 3-07 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ РИДБЕРГА ПО СПЕКТРУ ИЗЛУЧЕНИЯ АТОМАРНОГО ВОДОРОДА. Э.Н. Колесникова. Цель работы

Лабораторная работа 3-07 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ РИДБЕРГА ПО СПЕКТРУ ИЗЛУЧЕНИЯ АТОМАРНОГО ВОДОРОДА. Э.Н. Колесникова. Цель работы Лабораторная работа 3-07 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ РИДБЕРГА ПО СПЕКТРУ ИЗЛУЧЕНИЯ АТОМАРНОГО ВОДОРОДА Э.Н. Колесникова Цель работы Исследование серии Бальмера в спектре излучения атома водорода с помощью дифракционной

Подробнее

5. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЯМА И ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР

5. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЯМА И ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР 5. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЯМА И ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ БАРЬЕР Решение уравнения Шредингера для частицы в прямоугольной бесконечно глубокой потенциальной яме (рис.4) шириной дает для энергии лишь дискретные значения n n

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 2 ВОЛНЫ ДЕ БРОЙЛЯ. СООТНОШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ

ЛЕКЦИЯ 2 ВОЛНЫ ДЕ БРОЙЛЯ. СООТНОШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ ЛЕКЦИЯ 2 ВОЛНЫ ДЕ БРОЙЛЯ. СООТНОШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ 1. Корпускулярно-волновой дуализм Электромагнитное излучение при некоторых условиях обладает корпускулярными свойствами, а в других проявляет себя

Подробнее

Элементы квантовой механики. 4. Волновая функция и ее статический смысл. 1. Гипотеза де Бройля. Свойства волн де Бройля.

Элементы квантовой механики. 4. Волновая функция и ее статический смысл. 1. Гипотеза де Бройля. Свойства волн де Бройля. Элементы квантовой механики. 1. Гипотеза де Бройля. Свойства волн де Бройля. Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма свойств вещества. 3. Соотношение неопределенностей как проявление корпускулярно-волновых

Подробнее

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ 2

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ 2 ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ 2 Задача 1. 1. Покоившееся ядро радона 220 Rn выбросило α чаcтицу со скоростью υ = 16 Мм/с. В какое ядро превратилось ядро радона? Какую скорость υ 1 получило оно вследствие

Подробнее

Лекция 1. Место квантовой механики в современной физической науке. Основные экспериментальные факты, лежащие в основе квантовой механики

Лекция 1. Место квантовой механики в современной физической науке. Основные экспериментальные факты, лежащие в основе квантовой механики Лекция 1. Место квантовой механики в современной физической науке. Основные экспериментальные факты, лежащие в основе квантовой механики Основные экспериментальные факты, классической физике противоречащие

Подробнее

Длина волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, λ кр Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

Длина волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта, λ кр Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов КВАНТОВАЯ ФИЗИКА, АТОМ И ЯДРО задания типа В Страница 1 из 5 1. Монохроматический свет с длиной волны λ падает на поверхность фотокатода, вызывая фотоэффект. Как изменится энергия падающего фотона, работа

Подробнее

«ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА ЧАСТИЦ»

«ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА ЧАСТИЦ» Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Подробнее

Московский Государственный технический университет им. Н.Э. Баумана. Л.К.Мартинсон, Е.В.Смирнов

Московский Государственный технический университет им. Н.Э. Баумана. Л.К.Мартинсон, Е.В.Смирнов Московский Государственный технический университет им. Н.Э. аумана Л.К.Мартинсон, Е.В.Смирнов МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПО КУРСУ ОЩЕЙ ФИЗИКИ РАЗДЕЛ «ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА ЧАСТИЦ, ГИПОТЕЗА ДЕ РОЙЛЯ».

Подробнее

Лабораторная работа 3 Соотношение неопределенностей для фотонов

Лабораторная работа 3 Соотношение неопределенностей для фотонов Лабораторная работа 3 Соотношение неопределенностей для фотонов Цель работы: экспериментальное подтверждение выполнения соотношения неопределенностей для фотонов. Приборы и принадлежности: 1. гелий-неоновый

Подробнее

Вакуумная и плазменная электроника

Вакуумная и плазменная электроника Тольяттинский государственный университет Вакуумная и плазменная электроника Пособие к выполнению контрольной работы Тольятти 6 УДК 6.384 (976.) Рецензенты: Кафедра «Промышленная электроника» ТГУ (и.о.

Подробнее

Дифракция электронов. Учебно-методическое пособие к лабораторной работе по дисциплине «Физический практикум»

Дифракция электронов. Учебно-методическое пособие к лабораторной работе по дисциплине «Физический практикум» Дифракция электронов Учебно-методическое пособие к лабораторной работе по дисциплине «Физический практикум» 2013 2 Министерство образования и науки Российской Федерации Дальневосточный федеральный университет

Подробнее

Методические указания к выполнению лабораторной работы ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ФОТОТОКА ОТ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ РАЗНЫХ СВЕТОВЫХ ПОТОКАХ

Методические указания к выполнению лабораторной работы ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ФОТОТОКА ОТ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ РАЗНЫХ СВЕТОВЫХ ПОТОКАХ Методические указания к выполнению лабораторной работы 3.3.4 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ФОТОТОКА ОТ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ РАЗНЫХ СВЕТОВЫХ ПОТОКАХ Степанова Л.Ф., Рябов С.Е., Некрасов В.В., Добрынина В.В. Квантовая

Подробнее

Глава 1. Квантовая теория излучения

Глава 1. Квантовая теория излучения Глава 1. Квантовая теория излучения 1.1. Законы теплового излучения Излучение телами электромагнитных волн (свечение тел) требует энергетических затрат и может осуществляться за счет различных видов энергии.

Подробнее

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Декан ЕНМФ Ю.И. Тюрин '' '' 2005 г. АТОМНАЯ

Подробнее

4. Квантовая природа излучения.

4. Квантовая природа излучения. 4. Квантовая природа излучения. В начале XX в. открыты ряд явлений, объяснить которые с точки зрения классической физики оказалось невозможно. Это внешний фотоэффект (Планк, Эйнштейн), тепловое излучение

Подробнее

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 5 ВАРИАНТ 1.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 5 ВАРИАНТ 1. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 5 ВАРИАНТ 1. 1. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юнга, если зеленый светофильтр (λ 1 = 500 нм) заменить красным (λ 2

Подробнее

Тепловое излучение. 1. Излучение тел. Закон Кирхгофа для теплового излучения. Абсолютно черное тело.

Тепловое излучение. 1. Излучение тел. Закон Кирхгофа для теплового излучения. Абсолютно черное тело. Тепловое излучение 1. Излучение тел. Закон Кирхгофа для теплового излучения. Абсолютно черное тело. 2. Распределение энергии в спектре а. ч. т. Законы Стефана Больцмана и Вина. Ультрафиолетовая катастрофа.

Подробнее

Л Е К Ц И Я 1 ВВЕДЕНИЕ. В классической физике всякий процесс есть либо движение частицы, либо распространение волны. В микромире ситуация иная.

Л Е К Ц И Я 1 ВВЕДЕНИЕ. В классической физике всякий процесс есть либо движение частицы, либо распространение волны. В микромире ситуация иная. Л Е К Ц И Я 1 ВВЕДЕНИЕ Квантовая механика родилась не на голом месте, а возникла в недрах классической физики. Последняя оказалась неспособной объяснить широкий круг физических явлений. Два ее основных

Подробнее

Занятие 27 Кванты. Атом. Излучение и поглощение ДВА

Занятие 27 Кванты. Атом. Излучение и поглощение ДВА Занятие 27 Кванты. Атом. Излучение и поглощение Задача 1 От чего зависит максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, выбиваемых из металла при фотоэффекте? Выберите ДВА верных ответа: 1) От частоты

Подробнее

1.1. Фотоэффект. h Aвых

1.1. Фотоэффект. h Aвых 1.1. Фотоэффект. Под фотоэффектом понимают изменение состояния электронов в веществе под действием света (электромагнитного излучения). Различают внутренний и на внешний фотоэффекты. Явление внутреннего

Подробнее

СОВРЕМЕННЫЙ ИНФОРМАЦИОННЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ИСТОРИКО-НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

СОВРЕМЕННЫЙ ИНФОРМАЦИОННЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ИСТОРИКО-НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Бахтина Елена Юрьевна канд. физ.-мат. наук, доцент ФГБОУ ВПО «Московский автомобильно дорожный государственный технический университет (МАДИ)» г. Москва Смык Александра Федоровна д-р физ-мат. наук, доцент,

Подробнее

МНОГОФОТОННОЙ ОПТИКИ. Вопросы: 1. Физические основы многофотонных переходов. 2. Оценка вероятности многофотонных процессов. 3. Нелинейный фотоэффект.

МНОГОФОТОННОЙ ОПТИКИ. Вопросы: 1. Физические основы многофотонных переходов. 2. Оценка вероятности многофотонных процессов. 3. Нелинейный фотоэффект. Лекция 5 ЭЛЕМЕНТЫ МНОГОФОТОННОЙ ОПТИКИ Вопросы: 1. Физические основы многофотонных переходов. 2. Оценка вероятности многофотонных процессов. 3. Нелинейный фотоэффект. Схемы однофотонных процессов Энергия

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4.7 СООТНОШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ ДЛЯ ФОТОНОВ. выполнения соотношения неопределенностей для фотонов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4.7 СООТНОШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ ДЛЯ ФОТОНОВ. выполнения соотношения неопределенностей для фотонов. 1 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4.7 СООТНОШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ ДЛЯ ФОТОНОВ Ц е л ь р а б о т ы : экспериментальное подтверждение выполнения соотношения неопределенностей для фотонов. П р и б о р ы и п р и н а

Подробнее

Севастополь 2016 год

Севастополь 2016 год Государственное бюджетное образовательное учреждение города Севастополя «Средняя общеобразовательная школа 52 имени Ф.Д.Безрукова» Рабочая программа по предмету «Физика» для 11 класса на 2016/2017 учебный

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 20 ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

ЛЕКЦИЯ 20 ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ ЛЕКЦИЯ 20 1 ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ Корпускулярно-волновой дуализм вещества До 20 ых годов ХХ века просуществовал взгляд на природу частиц и волн как на категории, имеющие принципиальное различие. Классическая

Подробнее

Электромагнитные волны. Существование эл-магн волн вытекает из уравнений Максвелла. Случай однородной нейтральной ( = 0) непроводящей (j = 0) среды

Электромагнитные волны. Существование эл-магн волн вытекает из уравнений Максвелла. Случай однородной нейтральной ( = 0) непроводящей (j = 0) среды Л19 Электромагнитные волны Существование эл-магн волн вытекает из уравнений Максвелла. Случай однородной нейтральной ( = ) непроводящей (j = ) среды rote B H D E div B t t t t B H Уравнения Максвелла H

Подробнее

Тема 1. Уравнение Шредингера. Свободная микрочастица Тема 3. Частица в потенциальной яме с бесконечными стенками. Квантование энергии...

Тема 1. Уравнение Шредингера. Свободная микрочастица Тема 3. Частица в потенциальной яме с бесконечными стенками. Квантование энергии... Задания для самостоятельной работы студентов 9 модуль Тема 1. Уравнение Шредингера. Свободная микрочастица... 3 Тема 2. Частица в потенциальной яме с бесконечными стенками. Вероятность обнаружения частицы...

Подробнее

Тема 2. Теория фотонов. Фотоэлектрический эффект (5 часов) Открытие фотоэлектрического эффекта. Понятие фотон. Теория фотонов. Эффект электронной

Тема 2. Теория фотонов. Фотоэлектрический эффект (5 часов) Открытие фотоэлектрического эффекта. Понятие фотон. Теория фотонов. Эффект электронной Тема 2. Теория фотонов. Фотоэлектрический эффект (5 часов) Открытие фотоэлектрического эффекта. Понятие фотон. Теория фотонов. Эффект электронной лавины. Фотоэффект это испускание электронов веществом

Подробнее

СОДЕРЖАНИЕ. Контрольные вопросы и задания для самопроверки... 58

СОДЕРЖАНИЕ. Контрольные вопросы и задания для самопроверки... 58 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие... 8 І. Физические основы классической механики... 9 1.1. Кинематика поступательного движения материальной точки и кинематика твёрдого тела... 9 1.1.1. Способы задания движения и

Подробнее

Лекция 13. Элементы квантовой механики

Лекция 13. Элементы квантовой механики 1 Лекция 13 Элементы квантовой меаники План лекции 1Волновые свойства микрочастиц Гипотеза де Бройля Соотношение неопределенностей Гейзенберга 3Волновая функция Уравнение Шрѐдингера [1] гл 8 1Волновые

Подробнее

Лабораторная работа 6.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ МЕТОДОМ ДИФРАКЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ Цель работы.

Лабораторная работа 6.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ МЕТОДОМ ДИФРАКЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ Цель работы. Лабораторная работа 6.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ МЕТОДОМ ДИФРАКЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ 6.2.1. Цель работы Целью работы является изучение волновых свойств электронов, знакомство с компьютерной

Подробнее

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ 4.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ 4. Контрольная работа 4 представлена набором задач, которые дают возможность проверить знание студентов по следующим вопросам: расчет интерференционной

Подробнее

Лабораторная работа 3 Соотношение неопределенностей для фотонов

Лабораторная работа 3 Соотношение неопределенностей для фотонов Ярославский государственный педагогический университет им. К. Д. Ушинского Лабораторная работа 3 Соотношение неопределенностей для фотонов Ярославль 2002 Оглавление 1. Краткая теория...........................

Подробнее

Работа 5.2 Изучение фотоэффекта

Работа 5.2 Изучение фотоэффекта Работа 5. Изучение фотоэффекта Оборудование: фотоэлементы, блок питания, регулятор напряжения, источники света, монохроматор, вольтметр, гальванометр. Введение Среди различных явлений, в которых проявляется

Подробнее

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение. средняя общеобразовательная школа 3. г.о. Подольск, мкр. Климовск

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение. средняя общеобразовательная школа 3. г.о. Подольск, мкр. Климовск Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 3 г.о. Подольск, мкр. Климовск УТВЕРЖДАЮ Директор МБОУ СОШ 3 С.Г. Пелипака 2016 Рабочая программа по физике (базовый

Подробнее

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» Кафедра физики РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО КВАНТОВОЙ ФИЗИКЕ Рекомендовано

Подробнее

Факультатив. Лазерное охлаждение. Оптическая схема опыта. В кювету с газом светят лазером, и газ охлаждается:

Факультатив. Лазерное охлаждение. Оптическая схема опыта. В кювету с газом светят лазером, и газ охлаждается: Факультатив. Лазерное охлаждение. Оптическая схема опыта. В кювету с газом светят лазером, и газ охлаждается:. Излучение лазера с частотой ω пропускают через кювету с газом, который имеет линию поглощения

Подробнее

Математика и компьютерные науки, профиль общий 3. Дисциплина (модуль) Б1.В.ОД.4 Физика 4. Тип заданий Сборник задач

Математика и компьютерные науки, профиль общий 3. Дисциплина (модуль) Б1.В.ОД.4 Физика 4. Тип заданий Сборник задач Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине Общие сведения 1. Кафедра Математики, и информационных технологий 2. Направление подготовки 02.03.01 Математика

Подробнее

Домашнее задание по физике для студентов II курса IV семестра всех факультетов (2015 г) Варианты домашнего задания по физике

Домашнее задание по физике для студентов II курса IV семестра всех факультетов (2015 г) Варианты домашнего задания по физике Домашнее задание по физике для студентов II курса IV семестра всех факультетов (015 г) Варианты домашнего задания по физике Вариант Номера задач Модуль 5 Модуль 6 1 5.1.01 5..01 6.1.01 6..01 5.1.0 5..0

Подробнее

Экспериментальная ядерная физика

Экспериментальная ядерная физика Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» Кафедра 7 экспериментальной ядерной физики и космофизики А.И. Болоздыня Экспериментальная ядерная физика Лекция 23 Нуклон-нуклонные взаимодействия

Подробнее

Основные открытия на рубеже XIX XX веков

Основные открытия на рубеже XIX XX веков СТРОЕНИЕ АТОМА Основные открытия на рубеже XIX XX веков Атомные спектры (1859 г., Кирхгофф) Фотоэффект (1888 г., Столетов) Катодные лучи (1859 г., Перрен) Рентгеновское излучение (1895 г., В.К.Рентген)

Подробнее

Демонстрационный вариант тест-билета. «Физика»

Демонстрационный вариант тест-билета. «Физика» Демонстрационный вариант тест-билета «Физика» В представляемом нами демонстрационном варианте 1. количество заданий пропорционально количеству содержательных единиц; 2. номер задания соответствует теме

Подробнее

Задачи для зачетных заданий по электродинамике (5 семестр) - четырёхмерный вектор, доказать, что четырёхмерный тензор второго ранга.

Задачи для зачетных заданий по электродинамике (5 семестр) - четырёхмерный вектор, доказать, что четырёхмерный тензор второго ранга. Задачи для зачетных заданий по электродинамике (5 семестр) 1. Доказать тождество : a, b c, d a, c b, d a, d b, c. Пусть A - четырёхмерный вектор, доказать, что четырёхмерный тензор второго ранга. 3. Показать,

Подробнее

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по физике 11 класс (105 часов, 3 часа в неделю)

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по физике 11 класс (105 часов, 3 часа в неделю) РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по физике 11 класс (105 часов, 3 часа в неделю) Пояснительная записка. Данная рабочая программа составлена в соответствии с федеральным компонентом государственного стандарта среднего

Подробнее

КВАНТОВАЯ ОПТИКА Индивидуальное задание по физике

КВАНТОВАЯ ОПТИКА Индивидуальное задание по физике Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет-упи» КВАНТОВАЯ ОПТИКА Екатеринбург 2006 УДК 53 (075.8) Составитель Е.С.Левин Научный редактор доцент, канд.

Подробнее

Квантовая и оптическая электроника

Квантовая и оптическая электроника Тольяттинский государственный университет Квантовая и оптическая электроника Методические указания к выполнению контрольной работы Тольятти 7 УДК 6.384 Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры от 3..7.

Подробнее

Реферат на тему: Состав и размер ядра. Опыт Резерфорда.

Реферат на тему: Состав и размер ядра. Опыт Резерфорда. Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова Физический факультет Реферат на тему: Состав и размер ядра. Опыт Резерфорда. Работу выполнила студентка 209 группы Минаева Евгения. «Москва,

Подробнее

ЭКЗАМЕНАЦИОННОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ ПО ФИЗИКЕ ЧАСТЬ 3. Квантовая и ядерная физика

ЭКЗАМЕНАЦИОННОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ ПО ФИЗИКЕ ЧАСТЬ 3. Квантовая и ядерная физика Е.А. КОСАРЕВА ЭКЗАМЕНАЦИОННОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ ПО ФИЗИКЕ ЧАСТЬ 3. Квантовая и ядерная физика Учебно-методическое пособие Самара Самарский государственный технический университет 017 0 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

Подробнее

Радиоактивность. 2. Объяснение α распада с помощью туннельного эффекта. 5. Искусственная радиоактивность. Ядерные реакции.

Радиоактивность. 2. Объяснение α распада с помощью туннельного эффекта. 5. Искусственная радиоактивность. Ядерные реакции. Радиоактивность 1. Естественная радиоактивность. Излучение. Общая характеристика. Закон радиоактивного распада. 2. Объяснение α распада с помощью туннельного эффекта. 3. β распад. Нейтрино. Возбужденное

Подробнее

Основы квантовой оптики. Тепловое излучение.

Основы квантовой оптики. Тепловое излучение. Основы квантовой оптики Тепловое излучение 1 Абсолютно черное тело Закон Кирхгофа 3 Законы излучения абсолютно черного тела Квантовая гипотеза и формула Планка 5 Оптическая пирометрия 6 Вывод из формулы

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 11 ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ

ЛЕКЦИЯ 11 ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ ЛЕКЦИЯ 11 ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ Продолжаем изучать атомные ядра. 1. Диаграмма стабильности ядер. Долина стабильности На рис. 11.1 показана диаграмма стабильности ядер. Если сдвинуться из этой долины, то тогда

Подробнее

ФИЗИКА, ч. 3 ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 2-1

ФИЗИКА, ч. 3 ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 2-1 ФИЗИКА, ч. 3 ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 2-1 Вариант 1 1. Максимальная длина волны спектральной водородной линии серии Лаймана равна 0,12 мкм. Предполагая, что постоянная Ридберга неизвестна, определите максимальную

Подробнее

Тестирование по дисциплине «ядерная физика»

Тестирование по дисциплине «ядерная физика» Тестирование по дисциплине «ядерная физика» Основные разделы: 1. Свойства атомных ядер; 2. Нуклон-нуклонные взаимодействия; 3. Радиоактивность, ядерные реакции; 4. Частицы и взаимодействия; 5. Дискретные

Подробнее

г. Занятие 4. 3часа Тема: Неклассическая (квантово-полевая) картина мира. Современная эволюционная картины мира. Концепции квантовой механики.

г. Занятие 4. 3часа Тема: Неклассическая (квантово-полевая) картина мира. Современная эволюционная картины мира. Концепции квантовой механики. г. Занятие 4. 3часа Тема: Неклассическая (квантово-полевая) картина мира. Современная эволюционная картины мира. Концепции квантовой механики. Основные вопросы темы: 1. Представления о материи, движении

Подробнее

Домашнее задание по физике для студентов II курса IV семестра всех факультетов

Домашнее задание по физике для студентов II курса IV семестра всех факультетов Московский Государственный Технический Университет имени Н. Э. Баумана Домашнее задание по физике для студентов II курса IV семестра всех факультетов Кафедра «Физика» МГТУ им. Н. Э. Баумана 2006 Официальный

Подробнее

Кое-что о ядерном взаимодействии Модели строения атомного ядра. Ядерные силы. Нуклонная модель ядра. Дефект массы и энергия связи. Ядерные спектры.

Кое-что о ядерном взаимодействии Модели строения атомного ядра. Ядерные силы. Нуклонная модель ядра. Дефект массы и энергия связи. Ядерные спектры. 1 Кое-что о ядерном взаимодействии Модели строения атомного ядра. Ядерные силы. Нуклонная модель ядра. Дефект массы и энергия связи. Ядерные спектры. Состав ядер Открытие радиоактивности А. Беккерелем,

Подробнее

Квантовая физика. 2.Как определяется давление света на белую поверхность? А) р=2с/i. В) р=2i/c. С) р=21с. D)р=с/I E)р=I/с.

Квантовая физика. 2.Как определяется давление света на белую поверхность? А) р=2с/i. В) р=2i/c. С) р=21с. D)р=с/I E)р=I/с. Квантовая физика. 1.Определить длину волны электромагнитного излучения, энергия кванта которого равна энергии покоя электрона. (Масса покоя электрона равна 9,1* 10-31 кг; h = 6,62*10-34 Дж*с) A)2,4*10-12

Подробнее

Раздел 2. ДИФРАКЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ

Раздел 2. ДИФРАКЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ Раздел 2. ДИФРАКЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ Лекция 2. Дуальная природа коротковолновых электромагнитных волн План лекции: Дуальная природа коротковолновых электромагнитных волн.

Подробнее

Виды электронной эмиссии

Виды электронной эмиссии Виды электронной эмиссии Физические процессы, протекающие в вакуумных электронных приборах и устройствах: эмиссия электронов из накаливаемых, холодных и плазменных катодов; формирование (фокусировка) и

Подробнее

Экзамен в традиционной форме (бакалавриат) ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА»

Экзамен в традиционной форме (бакалавриат) ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА» ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА» Вступительное испытание по физике для поступающих на очное и заочное отделения ВГПУ проводится в письменной форме. Программа вступительного испытания

Подробнее

Ядерные реакции. e 1/2. p n n

Ядерные реакции. e 1/2. p n n Ядерные реакции 197 Au 197 79 79 14 N 17 7 8 O 9 Be 1 4 6 C 7 Al 30 13 15 30 P e 30 15 T.5мин 14 1/ P p n n Si Au Ядерные реакции ВХОДНОЙ И ВЫХОДНОЙ КАНАЛЫ РЕАКЦИИ Сечение реакции и число событий N dn(,

Подробнее

Взаимодействие света с веществом.

Взаимодействие света с веществом. Взаимодействие света с веществом.. Поглощение спонтанное и вынужденное излучение.. Принципы детального равновесия и формула Планка.. Принцип работы лазера. 4. Свойства лазерного излучения.. Поглощение

Подробнее

Ψ(x, t) = A exp[- i (ωt - kx)] = A exp[- (i/ ħ)(et - px)] (1.2)

Ψ(x, t) = A exp[- i (ωt - kx)] = A exp[- (i/ ħ)(et - px)] (1.2) Московский Государственный Технический Университет имени Н.Э. аумана Л.К. Мартинсон, Е.В. Смирнов МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ ПО КУРСУ ОЩЕЙ ФИЗИКИ РАЗДЕЛ "ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ". ВОЛНОВЫЕ

Подробнее

13. КВАНТОВАЯ ОПТИКА

13. КВАНТОВАЯ ОПТИКА 304 13. КВАНТОВАЯ ОПТИКА 13.1. Квантовые свойства света. Фотон Квантовая теория рассматривает свет и другие виды электромагнитного излучения как поток неделимых порций энергии квантов или фотонов: - энергия

Подробнее

Лекция 4 Волновые свойства частиц

Лекция 4 Волновые свойства частиц Лекция 4 Волновые свойства частиц 1 Оптико-механическая аналогия. Гипотеза Луи де Бройля, свойства волн де Бройля. Опыты, подтверждающие существование волновых свойств у микрочастиц. 3 Статистическая интерпретация

Подробнее

КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОПТИКЕ

КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОПТИКЕ КВАНТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОПТИКЕ Эффект Комптона Эффект Комптона Наиболее полно корпускулярные свойства света проявляются в эффекте Комптона А.Г. Комптон занимался изучением рассеяния рентгеновского излучения

Подробнее

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ВНЕШНЕГО ФОТОЭФФЕКТА

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ВНЕШНЕГО ФОТОЭФФЕКТА МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

Подробнее

учебный год

учебный год Приложение к рабочей программе по физике для 11 класса Примерные оценочные и методические материалы для осуществления текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации учащихся 11-го класса по

Подробнее

Принцип суперпозиции. Понятие квантовой наблюдаемой величины

Принцип суперпозиции. Понятие квантовой наблюдаемой величины http://lectoriy.mipt.ru 1 из 10 ЛЕКЦИЯ 2 Принцип суперпозиции. Понятие квантовой наблюдаемой величины В прошлой лекции было сформулировано, что основой квантовой механики является явление корпускулярно-волнового

Подробнее