- •Основы Квантовой физики
- •1. Квантовая оптика
- •1.1. Тепловое излучение Теоретический материал
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий
- •1.2. Фотоэффект Теоретический материал
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий
- •1.3. Фотоны. Давление света Теоретический материал
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий
- •1.4. Эффект Комптона Теоретический материал
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий
- •Контрольные задания по квантовой оптике
- •2. Волновые свойства частиц
- •2.1. Волны де Бройля Теоретический материал
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •2.2. Соотношение неопределенностей Гейзенберга Теоретический материал
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий
- •3. Уравнение шредингера
- •3.1. Частица в одномерной потенциальной яме Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий
- •3.2. Прохождение частицы через потенциальный барьер о Рис.4.1 сновные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий
- •Контрольные задания по квантовой механике
- •Библиографический список
- •1. Квантовая оптика 1
- •2. Волновые свойства частиц 22
- •3. Уравнение шредингера 33
- •Основы Квантовой физики
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Задачи для самостоятельного решения
1. Какую кинетическую энергии необходимо сообщить протону, чтобы его дебройлевская длина волны стала равной: а) 1 Å, б) комптоновской длине волны? [0,082 эВ; 382 МэВ]
2. Определить длины волн де Бройля α-частицы и протона, прошедших одинаковую ускоряющую разность потенциалов U=1 кВ. [032 пм, 0,9 пм]
3. Заряженная частица, ускоренная разностью потенциалов U=200В, имеет длину волны де Бройля =2пм. Найти массу частицы, если ее заряд численно равен заряду электрона. [1,7 кг]
4. Найти кинетическую энергию, при которой дебройлевская длина волны электрона равна его комптоновской длине волны? [ = 0,21 МэВ]
5. Скорость тепловых нейтронов, средняя кинетическая энергия которых близка к средней энергии атомов газа при комнатной температуре, равна 2,5 км/с. Найти длину волны де Бройля для таких нейтронов. [ = 160 пм]
6. Насколько нужно увеличить кинетическую энергию Т нерелятивистской частицы, чтобы дебройлевская длина волны уменьшилась вдвое? Вычислите это изменение для нерелятивистского электрона, имеющего =1 Å. [ эВ]
7. Какую энергию необходимо сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 100 пм до 50 пм? [Т = 0,45 кэВ]
8. При увеличении энергии электрона на =200эВ его дебройлевская длина волны изменилась в n=2 раза. Найти первоначальную длину волны электрона. [0,15 нм]
9. Протон обладает кинетической энергией Т=1кэВ. Определить дополнительную энергию , которую необходимо ему сообщить для того, чтобы длина волны де Бройля уменьшилась в три раза.[8кэВ]
10. Найти длину волны де Бройля для электрона, движущегося со скоростью равной . Учесть зависимость массы от скорости. [1,82 пм]
11. Параллельный пучок электронов нормально падает на щель, ширина которой равна b=0,06мм. Определить скорость этих электронов, если известно, что на экране, отстоящем от щели на расстоянии L=40мм, ширина центрального дифракционного максимума мкм. [1Мм/c ]
12. Параллельный пучок электронов нормально падает на щель, ширина которой равна b=0,10мм. На экране, отстоящем от щели на расстоянии L=0,5м, ширина центрального дифракционного максимума мкм. Определить какую ускоряющую разность потенциалов прошли электроны. [1,5 В]
13. Пучок летящих параллельно друг другу электронов, имеющих скорость = 1,0106 м/с, проходит через щель шириной b = 0,1мм. Найти ширину центрального дифракционного максимума, наблюдаемого на экране, отстоящем от щели на расстоянии L = 10,0 см. [ =1,5мкм]
14. Пучок электронов падает нормально на поверхность монокристалла никеля. В направлении, составляющем угол 55° с нормалью к поверхности, наблюдается максимум отражения четвёртого порядка при скорости электронов =8106м/с. Пренебрегая преломлением электронных волн в кристалле, вычислите межплоскостное расстояние, соответствующее данному отраженно. [d = 2,1 Å ]
15. Фотоэффект вызывается фотонами с длиной волны λ = 0,3 нм. Работа выхода с поверхности данного металла равна 2,5 эВ. Какую минимальную длину волны де Бройля имеют фотоэлектроны? [19 пм]