Практическое занятие по физике

Практическое занятие № 6.

Тема: Контрольная работа № 1.

Цель занятия: Проверить усвоение пройденного материала.

Время, отведённое на проведение занятия 2 часа.

Порядок проведения занятия:

информация о порядке проведения контрольной работы.

выдача индивидуальных заданий;

выполнение контрольной работы.

Темы включенные в контрольные задания:

Тепловое излучение.

Специальная теория относительности.

Фотоэффект и эффект Комптона.

Давление света.

Примерные задания.

Практическое занятие №7.

Тема: Принцип неопределенности Гейзенберга соотношение неопределенностей.

Цель занятия: Выработать навык в определении неточности измерения физических параметров.

Время, отведённое на проведение занятия 2 часа.

Порядок проведения занятия:

повторить теоретический материал;

решить типовые задачи;

решить самостоятельно предложенные задачи;

опрос по теории.

Основные теоретические положения.

DE – неопределенность в определении энергии в течение времени Dt.

2) Принцип неопределенности Гейзенберга и принцип дополнительности Бора.

Типовые задачи

45.23 [2] Электрон с кинетической энергией Т = 15 эВ находится в металлической пылинке диаметром d = 1мкм. Оценить относительную неточность Dv, с которой может быть определена скорость электрона.

(эВ) » 0,5 МэВ ³ T, значит v << c и можно считать

,

 

2) 45.25 [2] Считая, что Dx равна дебройлевской длине волны, определить для этой частицы.

3) Частица с импульсом p испытывает дифракцию на щели шириной а. Доказать, что для нее выполняются неравенства Гейзенберга, если считать, что частица отклоняется в области первого максимума (дифракционного).

  Рис. 7.1


Задачи для самостоятельного решения.

1) 45.22 [2] Определить неточность в определении координаты электрона, движущегося в атоме водорода со скоростью v = 1,5×106 м/с, если неточность Dv составляет 10% от v. Сравнить результаты с диаметром атома.

2) Во сколько раз дебройлевская длина l частицы меньше неопределенности Dx ее координаты, которая соответствует неопределенности импульса в 1%?

3) 46.26 [2] Используя соотношение неопределенностей оценить минимальную энергию Е электрона, находящегося в одномерном потенциальном ящике шириной l.

4) 45.28 [2] Принимая, что минимальная энергия нуклона в ядре Е равна 10 МэВ, оценить линейные размеры ядра.

5) 45.29 [2] Доказать (используя соотношение неопределенностей), что электроны не могут находиться внутри ядра с диаметром

5 фм = 5×10-15м.

6) 45.31 [2] Масса пылинки m = 10-12 г. Можно ли установить, наблюдая за движением пылинок, отклонения от законов классической механики? r = 2×10 кг/м3, условия близкие к нормальным, пылинка – шар.

7) Почему ширина спектральных линий отлична от нулевой?

8) Оценить DЕ для атома водорода

а) находящегося в основном состоянии.

б) в возбужденном и временем жизни t = 10-8с.

9) Оценить неопределенность массы и размеры для резонансных состояний элементарных частиц с t = 10-23с. (Принять )

Вопросы по теории.

1) Сформулируйте принцип неопределенности Гейзенберга.

2) Каков смысл Dx, Dp, DE и Dt в неравенствах Гейзенберга?

3) Можно ли использовать понятие траектории в квантовой механике? Почему?

4) В чем смысл принципа дополнительности Бора?

5) Следствием чего являются ограничения на точность измерению?

Тема: Уравнение Шредингера. Решение уравнения Шредингера для стационарных состояний. Цель занятия: Ознакомить студентов с основами квантовой механики.

Тема: Квантовая модель атома водорода. Квантовые числа. Цель занятия: Ознакомить студентов с особенностями движения микрочастиц.

Тема: Многоэлектронные атомы. Принцип Паули. Теория теплоемкости по Эйнштейну. Цель занятия: Рассмотреть основы квантовой теории системы частиц.

Тема: Квантовая теория свободных электронов в металле. Цель занятия: Изучить особенности квантовой теории теплоёмкости.

Курс лекций по теории электрических цепей Лабораторная работа по физике