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?
