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?