ФИЗИКА (Билет РК №1 2018г с решением), страница 2

Единственно возможнымивеличинами, которые может иметь эта физическая величина, являютсясобственные значения l операторного уравнения LΨ=lΨПостулат №4.Возможная волновая функция состояния системы Ψ получается прирешении дифференциального уравнения ih·dΨ/dt=HΨ, где H - операторГамильтона, а уравнение называется уравнением Шредингера.Постулат №5.Если произвести многократные измерения какой-либо динамическойпеременной l системы, находящейся в состоянии Ψ, то на основаниирезультатов этих измерений можно определить ее среднюю величину.

Этасредняя величина вычисляется по формуле:l=∫Ψ*LΨdq/∫Ψ*Ψdq3)Частица находится в двумерной квадратнойпотенциальной яме с бесконечно высокимистенками.Сторона ямы равна а. Найти значение энергиичастицы для первых 4 уровней.Билет 17.1.1.Основные постулаты квантовой механики. Вероятностныйхарактер результатов измерений в квантовой механике.Постулат №1.Состояние частицы (или системы частиц) задано, если известна волноваяфункция Ψ(q)Постулат №2.Волновые функции подчиняются принципу суперпозиции: если в состояниис волновой функцией Ψ1(q) некоторое измерение приводит к результату Х1,а в состоянии Ψ2(q) - к результату Х2, то всякая функция видаΨ=с1Ψ1(q)+с2Ψ2(q) описывает такое состояние, в котором измерение даетлибо результат Х1, либо Х2.Постулат №3.Всякой физической величине L в квантовой механике сопоставленлинейный самосопряженный оператор.

Единственно возможнымивеличинами, которые может иметь эта физическая величина, являютсясобственные значения l операторного уравнения LΨ=lΨПостулат №4.Возможная волновая функция состояния системы Ψ получается прирешении дифференциального уравнения ih·dΨ/dt=HΨ, где H - операторГамильтона, а уравнение называется уравнением Шредингера.Постулат №5.Если произвести многократные измерения какой-либо динамическойпеременной l системы, находящейся в состоянии Ψ, то на основаниирезультатов этих измерений можно определить ее среднюю величину.

Этасредняя величина вычисляется по формуле:l=∫Ψ*LΨdq/∫Ψ*ΨdqВероятностный характер результатов измерения.½Ψ​(q)​½2​​dq- есть вероятность того, что произведенное над системой измерениеобнаружит значение координат в элементе объема ​dq​. Функцию Ψ​(q)называют волновой функцией системы. Волновая функция обязанаудовлетворять ряду требований:Физический смысл последнего утверждения довольно прост и прозрачен:сумма вероятностей всех возможных значений координат равна единице,так как обнаружение объекта в любой точке пространства - есть событиедостоверное.Вычисление средних значений физических величин в квантовыхсистемах3. Физический смысл постоянной Планка, ее размерностьh​= 6,626 × 10​−34​​Дж​·​cПостоянная Планка играет роль переводного коэффициента (всегда одного и того же),связывающего две системы единиц — квантовую и традиционную:2.Билет 18.1.Условие возможности одновременного измерения разныхмеханических величин в квантовой механике.

Соотношениенеопределенностей Гейзенберга.Соотношение Гейзенберга утверждает, что невозможно одновременноточно определить значения координаты и импульса частицыΔxΔp ≥ħ22. На какую кинетическую энергию должен быть рассчитан ускорительзаряженных частиц с массой m…..3.Физический смысл полной энергетической светимости R, ееразмерность.физическая величина​, одна изЭнергети́ческая свети́мость RT — ​энергетических фотометрических величин​. Характеризует ​мощностьоптического излучения​, излучаемого малым участком поверхностиединичной площади. Равна отношению ​потока излучения​dФT ,испускаемого малым участком поверхности источника излучения, кего ​площади​dS.

​Говорят также, что энергетическая светимость —это поверхностная плотность испускаемого потока излучения.RРазмерность = [Вт/ м2 ]RT =dФTdSБилет 19.1.Корпускулярно - волновой дуализм излучения. Эффект Комптона.Дуализм волновых и корпускулярных свойств излучения:​ТИ являетсякак потоком единичных неделимых частиц, так и волнами, способными кдифракции, интерференции и поляризации.3. Надбарьерное отражение квантовой частицы, его физическаяпричина.Надбарьерное отражение - ​явление отражения от потенциальногобарьера, высота которого меньше полной энергии частицы​. ​Можнообъяснить соотношением неопределенностей.​онопоказывает, что при ограничении квантовой частицы по координате, то естьувеличении её определённости по ​x​, её импульс ​p​становится менееопределенным.

Случайным образом неопределённость импульса Δp можетотнять у частицы энергию для преодоления барьера, в итоге произойдетотражение.2.Считая, что минимальная энергия Е нуклона(протона или нейтрона)в ядре равна 10МэВ, оценить, исходя из соотношениянеопределенностей, линейные размеры ядра.Билет 20.1. Тепловое излучение. Интегральные и спектральные характеристикиизлучения.

Закон Кирхгофа. Закон смещения Вина. ЗаконСтефана-Больцмана.3.Работа выхода электрона из металла, ее физический смысл.Работа выхода: ​с точки зрения квантовой физики электроны в металленаходятся в потенциальной яме. Энергия электрона внутри ямы принимаетдискретные значения, наибольшее из которых называется энергией Ферми.Работой выхода из металла называется энергия, которую нужно придатьэлектрону Ферми для вылета из потенциальной ямы металла (при условии,что электрон не теряет энергию на взаимодействие с другими электронамии дефектами кристаллической решетки).2.Использовав соотношение неопределенности, оценить минимальнуюэнергию E​1​, которой может обладать частица массы m, находящаяся вбесконечно глубокой одномерной потенциальной яме ширины a​.Сравните полученное значение с результатом расчета для одномернойямы с бесконечными стенкамиБилет 21.1.Основные постулаты квантовой механики. Вероятностный характеррезультатов измерений в квантовой механике.Постулат №1.Состояние частицы (или системы частиц) задано, если известна волноваяфункция Ψ(q)Постулат №2.Волновые функции подчиняются принципу суперпозиции: если в состояниис волновой функцией Ψ1(q) некоторое измерение приводит к результату Х1,а в состоянии Ψ2(q) - к результату Х2, то всякая функция видаΨ=с1Ψ1(q)+с2Ψ2(q) описывает такое состояние, в котором измерение даетлибо результат Х1, либо Х2.Постулат №3.Всякой физической величине L в квантовой механике сопоставленлинейный самосопряженный оператор.

Единственно возможнымивеличинами, которые может иметь эта физическая величина, являютсясобственные значения l операторного уравнения LΨ=lΨПостулат №4.Возможная волновая функция состояния системы Ψ получается прирешении дифференциального уравнения ih·dΨ/dt=HΨ, где H - операторГамильтона, а уравнение называется уравнением Шредингера.Постулат №5.Если произвести многократные измерения какой-либо динамическойпеременной l системы, находящейся в состоянии Ψ, то на основаниирезультатов этих измерений можно определить ее среднюю величину.

Этасредняя величина вычисляется по формуле:l=∫Ψ*LΨdq/∫Ψ*ΨdqВероятностный характер результатов измерения.½Ψ​(q)​½2​​dq- есть вероятность того, что произведенное над системой измерениеобнаружит значение координат в элементе объема ​dq​. Функцию Ψ​(q)называют волновой функцией системы. Волновая функция обязанаудовлетворять ряду требований:Физический смысл последнего утверждения довольно прост и прозрачен:сумма вероятностей всех возможных значений координат равна единице,так как обнаружение объекта в любой точке пространства - есть событиедостоверное.3. Коэффициент прозрачности потенциального барьера, его физическийсмысл2.

Частица находится в одномерной прямоугольной потенциальной ямес бесконечно высокими стенками в основном состоянии. Найдитесреднее значение координаты частицы <x> и проекции импульсачастицы <p>Билет 22.1.Ядерная модель атома. Постулаты Н.БораЯдерной модели атома соответствует положение о том, что​в центре атомарасполагается положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена почтився масса атома.

Атом в целом нейтрален. Вокруг ядра, подобно планетам, поддействием кулоновских сил со стороны ядра вращаются электроны.Экспериментально подтверждение данной модели было получено Резерфордомс помощью рассеяния альфа-частиц тонкой металлической фольгой. ​В опытеобнаружилось, что некоторые α-частицы отклонялись на большие углы, до 180º.Резерфорд понял, что такое отклонение возможно лишь при встрече сположительно заряженной частицей большей массы.

А малая вероятностьотклонения на большие углы говорила, что эта положительная частица–14​имеет малые размеры, порядка 10​м. Электроны, по мнению Резерфорда,движутся вокруг ядра.3.Условие нормировки волновой функции его физический смыслУсловие нормировки говорит об объективном существовании частицы вовремени и пространстве.?2.Узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения падаетна рассеивающее вещество. При этом длины волн излучения,рассеянного под углами ϑ​1​= 60° и ϑ​2​= 120°, отличаются друг от друга вη = 2,0 раза. Считая, что рассеяние происходит на свободныхэлектронах, найти длину волны падающего излучения​.Билет 23.1.Корпускулярно-волновой дуализм материи. Гипотеза де Бройля.Опыты, подтверждающие наличие волновых свойств у микрочастиц.3.