КВАНТОВАЯ ФИЗИКА
АТОМНАЯ ФИЗИКА. ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА.
Закономерности этих явлений хорошо объясняются только на основе квантовых представлений, т.е. в предположении, что свет – это частицы (кванты,… ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
При переходе электрона в возбужденном атоме на более низкий энергетический уровень атом излучает квант энергии -…
Мы не будем приводить вывод формулы Планка [vi], укажем только, что он основан на методах статистической термодинамики, как и вывод формул Вина и… Приближенная формула Вина хорошо выполняется при малых длинах волн (см. рис.)…
Название
выражение через
частоту n
выражение через
длину волны l
…
Iнасыщ ~ Ф. Действительно:
ток насыщения,
е – заряд электрона, t- время.
световой поток
… Отсюда для n = const следует, что сила тока насыщения прямо пропорциональна…
На рисунке показан график зависимости задерживающего потенциала от частоты падающего света. По графику можно найти работу выхода А, красную границу…
Фотоэлементы широко используются в физике и технике. Вакуумные фотоэлементы довольно громоздки и дают небольшие токи,…
В 1913 г Бор дополнил модель Резерфорда, выдвинув принципиально новые предположения (постулаты).
Постулаты Бора:
z
II закон Ньютона и закон Кулона,
к=1/4peо – коэффициент в СИ
Для атома водорода
Z = 1
… Из этих формул получим выражения для скорости v и радиуса r орбиты электрона.…
Вычислим длину волны для человека массой 60 кг, идущего со скоростью
0,1 м/с (чем меньше m и v, тем больше длина волны): l =… = 1,1×10-34 м. Процессы с такими малыми длинами волн в природе неизвестны.
называемый пакет волн. Если сложить несколько волн с различными частотами, распространяющиеся в направлении х, получится сложная несинусоидальная… Dр ® 0, а протяженность ее Dх ® ¥. Очень узкий волновой пакет содержит… Dх ® 0. Т.о., мы приходим к выводу, чем более точно локализован волновой пакет, тем больше оказывается…
Математически уравнение Шрёдингера имеет бесконечное число решений, что физически неприемлемо, поэтому на пси-функцию накладываются дополнительные… 1).Пси-функция должна быть:
а) конечной – вероятность не может быть больше 1,
Мы не приводим решение этого уравнения, т.к. оно выходит далеко за рамки курса. [xv] Из решения следует, что полная энергия Е такого осциллятора…
Полная энергия квантового осциллятора
n = 0, 1,… По классическим представлениям при Т ® 0 К энергия должна стремиться к 0, решение уравнения Шрёдингера приводит к…
В общем случае пси-функция зависит от трех координат:Y = Y(r,q, j). При использовании сферических координат пси-функцию можно представить в виде… Если подставить Y в уравнение Шрёдингера, то получим три уравнения для
R, Q и F, т.е. разделим переменные. Нижние индексы показывают, какие квантовые числа (см. дальше) появляются в…
магнетон Бора; (магнитные моменты принято
выражать в магнетонах Бора)
3) m = -l, … , -1, 0, +1, … , +l - магнитное квантовое число
…
4)ms - магнитное собственное квантовое число;
Входит в выражение для проекций собственного…
n, l, m, ms». Принципу Паули подчиняются не все микрочастицы, а только те, которые имеют полуцелый спин – электрон, протон, нейтрон, нейтрино.… Распределение электронов в атомах определяется:
1) принципом Паули и
КЛАССИЧЕСКАЯ И КВАНТОВЫЕ СТАТИСТИКИ.
В системах, состоящих из очень большого числа частиц (газы, потоки света,… В любой статистике основным законом является вероятностный закон распределения частиц по энергиям. Если обозначить…
В области температур от 4,2 К до 2,18 К (l - точка) гелий ведет себя как обычная жидкость, и в этой области температур его называют гелий-I. Ниже l… Одно из свойств сверхтекучего гелия является способность проводить тепло без… В сверхтекучем гелии отсутствует вязкость, он беспрепятственно протекает через самые узкие капилляры, которые не…
(см. рис.), и свинец становится сверхпровдником. В одном из опытов в образце был наведен ток несколько сотен ампер, через год ток не изменился. В… Квантовая теория сверхпроводимости был разработана Бардиным, Купером и… Использование сверхпроводников в технике и для научных исследований имеют большие перспективы, т.к. при этом снижаются…
зависимостью с удельной электропроводностью s (проводимостью, м/Ом). Чем меньше сопротивление, тем больше проводимость.
Металлы.Концентрация свободных электронов в металлах порядка 1028-29 1/м3,
Зависимость проводимости от температуры определяется главным образом… В собственном полупроводнике носителями тока являются электроны и дырки, поэтому для проводимости можно записать:
…
10-5 - 10-4 см, для металлов порядка 10-8 см.
Рассмотрим пример соединения двух примесных полупроводников р- и n – типа,… В полупроводнике n- типа имеется множество основных носителей (электронов) и значительно меньшее количество неосновных…