Практическое занятие по физике

Электродинамика
Электрический заряд
Электрическое поле в вакууме
Работа электрических сил
Потенциал электростатического поля
Графическое изображение электростатического поля
Практическое занятие по физике
Тепловое излучение
Специальная теория относительности

Законы фотоэффекта

Теория атома водорода по Бору
Волновые свойства микрочастиц
Контрольная работа № 1
Уравнение Шредингера
Квантовая модель атома водорода
Многоэлектронные атомы. Принцип Паули

Квантовая теория свободных электронов в металле

Нерелятивистская квантовая механика
Атомное ядро. Закон радиоактивного распада.
Изучить экзоэнергетические реакции деления и синтеза.
Лекции и конспекты по физике

Векторы электромагнитного поля

Закон электромагнитной индукции
Теорема Гаусса в дифференциальной форме
Векторные операции в различных системах координат
Силовые линии и эквипотенциальные поверхности
Граничные условия на поверхности раздела двух диэлектриков.
Поле внутри проводящего тела в условиях электростатики
Плоскопараллельное поле
Ёмкость
Поле и ёмкость параллельных несоосных цилиндров
Формулы Максвелла
Ротор (вихрь)
Электрическое поле в проводящей среде
Магнитное поле постоянных токов
Расчет магнитных экранов
Энергия магнитного поля
Переменное электромагнитное поле в неподвижной среде
Плоская волна в проводящей среде
Теорема Умова-Пойнтинга
Поверхностный эффект
Атомная физика
Атомные ядра

РАДИОАКТИВНОСТЬ

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ
ФИЗИКА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
 

Практическое занятие №5.

Тема: Волновые свойства микрочастиц. Гипотеза де Бройля.

Цель занятия: Ознакомиться с волновыми свойствами микрочастиц и правилами расчёта длины волны де Брой.

Время, отведённое на проведение занятия 2 часа.

Порядок проведения занятия:

повторить теоретический материал;

решить типовые задачи;

решить самостоятельно предложенные задачи;

информация о порядке проведения контрольной работы.

Основные теоретические положения.

1) Гипотеза де Бройля – не только поле, но и вещество обладает двойственными свойствами.

2)

3) ,4)

5)  при v << c;

(m – m0)c2 = eDj при v £ c.

6)  

7) ,

Типовые задачи

Вывести l для релятивистской частицы с кинетической энергией Ek.

 , 

Сколько волн де Бройля укладывается на орбите атома водорода с номером n?

mvr = n

,

Вывести связь vf и vгр.


Задачи для самостоятельного решения.

1) Найти длины волны де Бройля l протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов. U: 1) 1 КВ,2) 1 МВ.

1)  

e = 1,6×10-19 Кл.

m = 1,6×10-27 кг. 

2) Ek = eU2

2) Определить длину волны де Бройля электронов, бомбардирующих антикатод рентгеновской трубки, если граница сплошного рентгеновского спектра приходится на длину волны. l = 3 нм.

Электрон движется по окружности радиусом r = 0,5 см в однородном магнитном поле с индукцией В = 8 мТл. Определить длину волны де Бройля l электрона.

  Рис. 5.1

На грань кристалла под углом a = 60° к ее поверхности падает параллельный пучок электронов, движущихся с одинаковой скоростью. Определить эту скорость, если электроны испытывают интерференционное отражение I порядка. Расстояние l между атомными плоскостями кристалла равно 0,2 нм.

Рис. 5.2

Если v<<c, то решение завершено, если v > c, значит следует учитывать зависимость массы от скорости.

Какую скорость регистрирует прибор – фазовую или групповую?

Волновой пакет образован двумя плоскими монохроматическими волнами. Найти фазовую и групповую скорость

 

,

Найти выражение для фазовой скорости v = w / k в релятивистском и нерелятивистском случае.

т.к  имеем ,

если v < c.

при v £ c.


Теоретические вопросы

Сформулировать гипотезу де Бройля.

Записать формулу де Бройля.

Что такое волновой пакет (группа волн)?

Чем отличаются фазовая и групповая скорости?

Что такое дисперсия?

Можно ли наблюдать волновые свойства у объектов микромира? Макромира? Каким образом?

Оценить длину волны для человека и электрона в атоме водорода.

В Заключительной части – информация о порядке проведения контрольной работы и образцы заданий:

При увеличении Т черного тела в два раза длина волны lmax уменьшилась на Dl = 400 нм. Определить Т1 и Т2.

Вычислить скорость частицы, если m = 3 m0.

Определить vmax для электронов, вылетающих из металла, если после длительного освещения металл имеет потенциал U= 0,9 В.

Монохроматическое излучение с l = 500 нм падает нормально на плоскую зеркальную поверхность и давит на нее с силою F = 10 нН. Определить число фотонов падающих на эту поверхность ежесекундно.

Атомное ядро. Закон радиоактивного распада