Тема 5. Квантовая механика

Тема 4. Давление света.

Тема 3. Эффект Комптона.

Тема 2. Фотоны. Фотоэффект.

1.Фотоны. Энергия, масса и импульс фотона. Фотоэлектрический эффект. Опыт Герца, Столетова, Ленарда и Томпсона. Внешний, внутренний и вентильный фотоэффект. Квантовая теория фотоэффекта. Законы А.Г.Столетова, Ф.Ленарда и А.Эйнштейна для фотоэффекта. Законы сохранения импульса и энергии в фотоэффекте. Вольт-амперные характеристики фотоэлемента, их разновидности и особенности. Зависимость Лукирского («максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов – частота»; «задерживающее напряжение – частота»). Фототок насыщения, задерживающее напряжение, красная граница фотоэффекта, работа выхода электронов, порог фотоэффекта. Экспериментальные способы измерения работы выхода электронов, постоянной Планка, красной границы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для многофотонного фотоэффекта.

*2.Рентгеновское излучение. Тормозное и характеристическое излучения и их спектры.

1.Эффект Комптона. Изменение длины волны при рассеянии рентгеновских лучей. Длина волны Комптона. Максимальное изменение длины волны. Законы сохранения энергии и импульса в эффекте Комптона.

1.Давление света. Давление световой волны, падающей под произвольным и прямым углом. Связь энергетической освещенности с числом фотонов и площадью поверхности. Связь энергетической освещенности с энергией луча в импульсе и длительностью импульса. Опыты П.Н.Лебедева.

1.Классические и квантовые законы движения электронов. Корпускулярно-волновой дуализм.

2.Гипотеза де Бройля. Волны де Бройля и их физический смысл. Экспериментальное подтверждение гипотезы де Бройля. Опыты Дэвиссона и Джермера. Дифракция электронов. Опыты Томсона и Тартаковского.

3.Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

4.Квантовые состояния. Задание состояния микрочастиц. Интерпретация и свойства ψ-функции, ее статистический смысл. Квадрат модуля ψ-функции и его физический смысл. Условие нормировки. Трактовка Борна. Суперпозиция состояний. Число узлов ψ-функции, связь числа узлов с номером энергетического уровня электрона (главным квантовым числом).

5.Основное уравнение нерелятивистской квантовой теории - уравнение Шредингера. Нестационарное уравнение Шредингера.

6.Стационарное уравнение Шредингера. Его решение для ψ-функции.

7.Физические величины и операторы в квантовой механике. Стационарное состояние уравнения Шредингера. Описание движения свободной частицы. Собственное значение ψ-функции.

8.Задачи квантовой механики:

· решение уравнения Шредингера для микрочастицы в одномерной и многомерной прямоугольной потенциальной яме (ящике) с бесконечно высокими стенками; собственное значение энергии микрочастицы;

· решение уравнения Шредингера для микрочастицы, движущейся под одномерным и многомерным прямоугольным потенциальным барьером конечной глубины; туннельный эффект; вероятность прохождения потенциального барьера (коэффициент прозрачности); коэффициенты отражения и прохождения частицы;

· решение уравнения Шредингера для квантового гармонического осциллятора; энергия одномерного осциллятора;

· решение уравнения Шредингера для микрочастицы при падении на прямоугольный потенциальный барьер (надбарьерное прохождение).

Дата добавления: 2014-01-15