Конспект. Модель № 1( енергія електрона на орбіті ) En=Ei /n2

Розв’язування задач.

Модель № 1 (енергія електрона на орбіті) E_n=E_i /n²

1. Електрон рухається по найближчiй до ядра орбiтi в aтомi водню. У скiльки разiв змiниться енергiя електрона, як­що він перейде на наступну орбiту? а) у 4 рази; б) у 6 разiв; в) у 2 рази; г) у 2,5рази;

Модель № 2 (довжина випромінюваної хвилі) 1/λ= RZ² (1/n₁² – 1/n₂²)

2 Яка довжина хвилi свiтла, яке випромiнюеться ато­мом водню при його переходi зi стацiонарного стану номером чотири у стан з номером два. Стала Рiдберга 1,1·10⁷ _M-¹ а) 0,565 мкм; б) 0,485 мкм; в) 0,348 мкм; г) 0,642 мкм

3. Пiд час переходу електрона в атомі водню з одного енергетичного рiвня на другий енергiя атома змiнилась на 2 еВ. При цьому атом випромiнюе квант свiтла. Яка довжина хвилi випромiнювання? Стала Планка piвнa 6,6·10^-34 Дж·с; швидкicть свiтла 3·10⁸ м/с, заряд електрона 1,6·10^-19 Кл. а) 0,619 мкм; б) 0,567 мкм; в) 0,456мкм; г) 0,346 мкм ( )

Домашнє завдання.

1.Опрацювати по підручнику «Фізика» тему: Поняття про теорію Бора. Будова атома гідрогену. 2.Вивчити основні означення даної теми

3. Розв’язати задачі

1. У скiльки разiв змiнюється енергiя атома водню пiд час переходу електрона з першої стаціонарної орбiти на тре­тю? а) у 6 раз; б) у 12 раз; в) у. 8 раз; г) 9 раз;

2. У скiльки разiв довжина хвилi, яку випромiнюе атом водню пiд час переходу електрона з третьої стаціонарної орбi­ти на другу, бiльша вiд довжини хвилi, зумовленою переходом електрона з другої орбiти на першу? а) у 3,2 рази; б) у 4,7 рази; в) у 5,4 рази; г) у 6,15 рази;

3. Електрон переходить в атомі водню з третього енер­гетичного рiвня на другий. Яка довжина хвилi випромiнюван­ня, яким супроводжуеться цей перехiд, якщо енергiя електрона на третьому енергетичному рівні дорiвнює 2,38·10-¹⁹Дж, а на другому дорiвнює -5,4·10-¹⁹Дж? Стала Планка 6,6·10-³⁴ Дж·с, швидкiсть свiтла вважати 3·10⁸м/с. а) 0,485 мкм; б) 0,542 мкм; в) 0,636 мкм; г) 0,458мкм;

Заняття № 61 ____________2011р.

Тема: Основи спеціальної теорії відносності

Експериментальні основи спеціальної теорії відносності. Постулати Ейнштейна. Відносність одночасності подій. Відносність понять довжини і проміжку часу. Додавання швидкостей за Ейнштейном. Залежність маси від швидкості. Закон взаємозв'язку маси й енергії. Маса, імпульс і енергія фотонів..

Основні положення та означення.

1. До середини XIX ст. швидкість світла була виміряна вже досить точно. Її значення у вакуумі складає 3·10⁸м/с. Експериментальні дослідження показали, що швидкість руху світла в різних інерціальних системах відліку однакова, що суперечило основним законам механіки Н’ютона. Виникла необхідність у створенні нових законів механіки тіл, що рухаються із над великими швидкостями. Цю задачу в 1905 році розв’язав Ейнштейн, сформулювавши основи нової механіки, яку назвали спеціальною теорією відносності. В основі даної теорії лежать два постулати

· 1). В усіх інерціальних системах відліку всі фізичні явища (механічні, електричні, магнітні, оптичні) при одних і тих же умовах протікають однаково.

· 2). Швидкість світла у вакуумі однакова в усіх інерціальних системах відліку і не залежить від руху джерела і приймача світла.

2. Виходячи з цих положень Ейнштейн показав, що зв’язок між координатами і часом у двох інерціональних системах відліку ( і ) визначється перетвореннями Лоренца. У випадку, коли координатні осі і систем відліку і співпадають, перетворення Лоренца мають вигляд: ; ; ; ,

де ( – відносна швидкість систем відліку; швидкість світла у вакуумі).

Дані вирази вказують на те, що не тільки координата залежить від часу, але й час залежить від координати, тобто між простором і часом є взаємозв’язок. Координата і час залежать також від швидкості системи відліку, тобто властивості простору і часу залежать від характеру руху матеріальних об’єктів – простір і час є якостями існування матерії.

3. Відносність довжини. Довжина, виміряна в системі, відносно якої він рухається, є меншою від довжини, виміряної в системі, відносно якої стрижень знаходиться у стані спокою. Лінійні розміри в системі відліку, відносно якої він не рухається, є найбільшими. Ця система називається власною, а розміри – власними.

(Зауважимо, що твердження про скорочення лінійних розмірів тіл у напрямі руху не означає якогось фізичного процесу в стрижні, подібного деформації.)

4.Відносність проміжку часу. Проміжок часу між двома подіями в різних інерціальних системах відліку різний; проміжок часу відносний. Він найменший у власній системі відліку. Цей найменший проміжок часу називається власним часом.

(Формула знайшла своє експериментальне підтвердження. В космічних променях є такі елементарні частинки як – мезони. Ці частинки нестабільні – вони перетворюються на інші елементарні частинки. Час життя – мезонів, коли вони знаходяться у стані спокою, складає с. За такий час, навіть рухаючись зі швидкістю світла, – мезони могли би пролетіти шлях 600м. В той же час дослідження показують, що мезони утворюються на висоті 20-30км. і встигають долетіти до Землі. Пояснюється це тим, що час с. це власний час життя мезонів, тобто час виміряний по годиннику, який рухається разом з частинкою. Час виміряний по годиннику в системі відліку, зв’язаною із Землею більший і частинка встигає пролетіти більшу відстань.)

5. Правила додавання швидкостей в релятивістській механіці

Із перетворень Лоренца слідує: або .

(. результуюча швидкість не перевищує швидкості світла у вакуумі.) Отже, швидкість світла у вакуумі є граничною швидкістю. І ніякі дослідні факти в сучасній фізиці не заперечують висновку про те, що швидкість світла у вакуумі є межею можливих швидкостей в природі.

6. Релятивістський імпульс

, де релятивістська маса визначається

- маса спокою.

7. Енергія , яку частинка (тіло) має при , називається її енергією спокою.

Енергія спокою – надзвичайно важлива новизна, що з’явилась у теорії відносності у порівнянні з класичною механікою. Вона включає енергії спокою частин тіла, їх кінетичні енергії та енергію їх взаємодії. Зміна маси і енергії спокою зв’язані співвідношенням .

8. Блискучим підтвердженням теорії відносності є вся енергетика, зокрема ядерна, та фізика ультрарелятивістських елементарних часток.

Дата добавления: 2015-06-04