рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Энергетика
/
Атом водорода в квантов. механике

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Атом водорода в квантов. механике

Атом водорода в квантов. механике - раздел Энергетика, Рентгеновское излучени. Стандартные условия для стационарного уравнения Шредингера для энергии и моментов. Двойственность свойств микрочастиц Результаты Кантовой Механики Можно Применить К Отдельному Атому Водорода ...

Результаты кантовой механики можно применить к отдельному атому водорода

а также для водородопод. систем.

Силовое поле отд. атома явл-ся центростремит. поэтому ур-ие Шрёдингера решать в сфер. системе координат.

- энергия электронных сост. в атоме. Формула совпадает с результатом Бора, но в этом случае, это просто следствие ур-ия Шрёдингера.

Квантовые числа: 1) Главное (n=1,2….) характеризует уровни энергии электрона

2) Побочное (l=0,1,2,3…(n-1)) квантует модуль орбит. момента имп. электрона:

;

3) Магнитное (m_E=) Оно квантует проекции вектора орб. момента на направление некой внешней оси.

С орб. моментом связан орб. магн. момент:

Если заданы n, l, m_e, то возм. 1 такое сос.

Если заданы n и l, то (2l+1) состояний

Если задано n, то n²

Главное квантовое число записывают заглавной арабской цифрой. Орбитальное- малыми лат. буквами.

Магнитное- правй верхний числовой инд

Квантовая физика штейн предложил,что энергия это рассеяние является упругимU=n/mr =…=(z_e²/4ПЕ_о)(1/Св-ва волновой функции:

передаётся и поглощается тагже т.е.выполняется закон сохране/n)=U₁/n где U₁=e²/4ПE_oh= 1)Это комплексная функция ко-

1.Тепловое излучение-излуч.элеквантами w=W==hv–энения импульса и энергии = =2 10⁶м/с ординаты времени 2)Это ампли

ктромаг.волн с поверхности на-ргия кванта где h=6,625 10^-34Дж=₁-=с(1-ws) – сме- Е=W_K+Wp=(mU²/2)-(z_ee/4ПЕ_оr)туда вероятности нахождения

гретого тела(Т>0) =>все тела с => =h/2П=1,04 10^-34Дж с - щение длины волны при эф.Ком = mz²e⁴_ ze²mze²микрочастиц в данном объёме

нагретые. приведённая постоян.Планка с=h/m_ec – длина волны Комп 16П²E_o²²r²2 4ПЕ_о4ПЕ_оr²3)Это нормированная функция

Св-ва:1.Тепл.излуч.материално Формула Планка тона=2,426 10^-12м. Эффект= _ mz²e⁴4)Это однозначная конечная и

(обладает энергией и массой) 2. f(w,T)=(w³/4П²C²)(1/e^w^/^Kt-Комптона подтверждает нали- 32П²Е_о²r²² => и непрерывная функция 5)Пер-

Единственый вид излучения ко—1) где е(в степени) w/Kt чие у фотонов импульса. E =E₁/n² где E₁=…=-13,6эВ вые производные от волновой

торое может находится в состо-Теоретич.формула Планка пол- 4. Давление света Е эВ функции по координатам и вре

янии термодинамического рав- ностью совпала с экспиремен- Прибор Лебедева мени должны быть непрерывн.

новесия с веществом. тальными данными. Результат изме- 6) II² должна быть интегр.

Спектральная плотность энер-Формулы классической физики нения Лебедева 3. Основные идеи квантовой

гетической светимости: могут быть получены из форму совпал со значе механики:

r(w,T)= л квантовой физ, в виде частн. нием светового давления полу- hv=Em-En=(E₁/m²)-(E₁/n²) => Соотношение неопределённос

Интеграль.энергетическая све-случая. ченной из теории Максвелла. Сериальная Бальмера: ти Гейзенберга: Произведение

тимость тела: Р_ф=hv/c; P-давление; Р=F_сила/ v=(E₁/h)(1/m² – 1/n²) где E₁/h=неопределенностей значений 2

Rc=; Rc=r(w,T)dw2.Фотоэлектрический эффект/S_{площадь} <= F=P_{импульс}/t = =R=3,29 10²⁵Гц – постоянная сапряжёных величин не может

ó r(,T)= это изменение энергетич.состо-=dp/dt => P=dp/dts где dp= Редберта; v=(R/m² – R/n²)=быть меньше постояноя Планка

Спектральная поглощательная яния вещества под действием =dp_отр+ dp_пог=2р(hv/c)N+(1-p)( =T(m)-T(n) где T=R/n² –спект-ХРх > ;YРy > ;

способность а(w,T)=dФ_пад/dS падающего света:1)если свет паhv/c)N=(hvN/c)(2p+1-p)=(1+p)( ральный терм. ZРz > ; Et >

1)Если а=0 => не поглощает => дает на вещество и выбивает с hvN/c) Принц Ринца: Все линии излу- Принцип прочности в кванто

абсолютно белое тело его поверхности электроны, то P=(1+p)hvN / cdts=(1+p)(W/cs чения данного атома могут бытвой механике:На основании из

2)Если 0<a<1 => серое тело фотоэффект внешний 2)если dt)=(1+p)(E_c/c) где Е-энергетичполучены путём всех возмож- вестного состояния микрочасти

3)Если а=0=>абсолютно чёрноепод действием света валентныеосвещённость. ных комбинаций его термов цы в данный момент времени

тело(моделью АЧТ может слу- электроны отрываются от ато- Р=(1+р)(W/csdt) где cdt=l(рас- v=c/; 1/=V=(R/c)(1/m² – можно определить её состояние

жить маленькое отверстие в бо-мов и остаются в нутрии веще стояние проходимое светом) => -1/n²); Rл=R/c=1,097 10⁷м в последующие моменты вре-

льшой полости). тва,то фтоэф.внутренний(толь- Р=(1+р)(W/V)=(1+p)w Опыт Франка и Герца подтве-мени.

Законы теплового излучения: ко в полупроводниках и диэлек По современным представленирдили дискретный характер пог4. Уравнение Шрёдингера

1. Закон Кирхгофа: отношение триках. ям свет обладает корпускуляр-лащения энергии.Теория не объВ квантовой механике состоя-

спектральной плоскости энергеЗакон внешнего фотоэффектаволновым дуализмом, в одних яснила различную энтенсив- ние микрочастицы описывается

тической светимости тела,к его 1. Закон Столетова: фототок явлениях проявляются его вол-ность спектра.она использовалоеё волновой функцией. Волнов.

спектральной поглощающей насыщения прямопропорц.па- новые св-ва, в других явлениях классическое и квантовое пред-функц.входит в уравнения полу

способности является универса дающему на катод световому проявляются корпускулярные ставление.Она тагже не объяс- ченые Шр.,поэтому это уравне-

ль.функции температуры и незапотоку(при всех прочих =усло-св-ва. нила строение атома начиная с ние в квантовой мех.является

висит от природы тел. виях опыта). гелия. тем же самым,что и 2ой з.Нью-

r₁(w,T) = r₂(w,T) = r_n(w,T) 2. Max кинетическая энерг. вы- Физика атома и ядра2.Корпускулярно волновой дуатона в класич.мех.

a(w,T) a₂(w,T) =… a_n(w,T)=битых электронов независит от лизм (-/2m)(²)+U=i(д

= r*(w,T) интенсивности света, а опреде- 1) Строение атома и кванто- Рф=h /=> _в=h/P –длина /дt) где i=1; U=U(x,y,z) потен-

a(w,T) = f(w,T) = r*(w,T) ляется только его частотой. ваяя механика: волн де Бройля циал энергия микрочастица во

физич.смысл: спектральноизлу-3.Для каждого вещ-ва катода су1. Теория атома Резенфорда Опытные подтверждения кор- внешнем силовом поле.Это ура

чательная способность АЧТ. ществует красная граница фото и Бора пускулярно волнового дуализма внение – обобщение опытных

2. Закон Стефана-Гольцмана: эффекта, т.е. min частота или 1)опыт Девиссона-Джермера фактов, теоретич. не выводят.

Re*=T ⁴ где -коэфиц.проmax длина волны при которой * p=mU-импульсДвижение свободной микроча

порциональности(=5,67 10^-8 Вт/фотоэффект ещё возможен. d Au Wк=mU²/2-ки-стицы в доль оси Х(U=0-свобо

/м²К⁴) ; Т_о-темпер.окруж.среды Фотоэффект объясняется с по- э нет.энерг.элек.дная частица):

а_Т-коэф.скорости чёрного тела мощью фотонной теории света.В центре атома находится мале I Wк=р²/2m => +(2mE/²) =0 => =

Re=a_TT ⁴; Re=a_T(T ⁴-T_o⁴) Фотон-квант света Wф=hv=hwнькое полржит.заряженое ядро; =>p=,/2mWк==Ae⁽^{в степени)}(-i/)(Et-PxX) Это

Пирометрия -определение тем-hv=Aв+(mUc²max /2) – Уравне- почти вся масса атома сосреда- ,/u =,/2m_eIuI уравнение описывает плоскую

пературы удалённых нагретых ние Эйнштейна для фотоэфек.точена в ядре, вокруг ядра, на 2dsin=kx => =2d sin/kмонохроматич.волну де Бройля

тел. f(,T)= r*(,T) зависит только от v – частоты значительном удаление враща- =0,165Hм; _в=h/P=0,167нН распростран.в доль оси х.Это со

-длина вол- mUc²max /2=hv-Aв=>mUc²ma / ются отрицательные электроны2)опыт Бибермана-Сушкина- ответствует одинаковой плот-

ны,которую при T₂ T₁ /2=0 => hv_o=Aв => v_o=Aв/h r_a ~10 ^-10м; r_Я~10 ^-15м -Фабриканта: Изучили дифрак ности вероятности нахождения

ходится max фу v_o –красная граница фотоэфек. Постулаты Бора: цию электромагнит.пучков => микрочастицы в разных облас-

нкции Кирхг. 0 Применение фотоэффекта: 1)Атом может находится в осо-развитие электронографии. тях пространства.

3. Первый закон Вина(з.смещен)1)Фотоэлиментах 2)Фотоэлект-бых стационарных сост,в кото-…………………………………. 5. Микрочастица в потенци-

При увилич.темпер. АЧТ max роные приборы 3)Звуковое ки-рых он не излучает энергию По аналогии с механ.волнами альной яме

функции Кирхг.смещается в ко-но 4)Телевидиние 5)Солнечны 2)При переходе из одного состодвижение микрочастиц тагже U где l-ширина ямы

ротковолновую область. С₁=батареи. яния в другое атом излучает должно описыватся некой вол- U=0 0<x<l; U=0

=где С₁-первая пост.Ви- Ав₁Ав₁<Ав₂; n₁>n₂ или поглощает квант энергии новой функцией.Из опытов сле- 0 l x<0, x>0; U=

на С₁=2,90 10^-3мК При освещении в hv=Em-En дует,что в одних областях веро-Стационарное урав.Шрёдин-

4. r_max*(,T)=C₂T ³ где C₂=1,3 контакте 2ух полупроводников ятность обнаружения микрочасгера: ²+(2mE/²)(Е-U)

10^-5Вт/м³К⁵ возникает фотоЭДС >чем в других областях,т.к.ин- =0 где 2mE/²=k² => +k²

Вид функции Кирхгофа: 3. Эффект Комптона Правило квантования электро-тенсивность волны пропорцион=0 { 0<X<l =>-1

f(w,T) -Реле и Джинс парафин ных орбит:электрон в атоме мо квадрату её амплитуды, то в {X<0, X>l => =0

-опыт жет двигатся только по таким этих областях интенсивность (0)= (l)=0

орбитам на которых его моментволн де Бройля также больше. (x)=iAsin(kx+d), где (0)=

Формула Реле и Джинса: При рассеивании рентгеновск. импульса кратен постоян.План-(она определяет плотность ве- = iAsind => d=0

f(w,T)=(w/4П²С²)КТ излучения на лёгко/углеводоро-ка. mUr_n=n n=1,2,3…. роятности нахождения микро- (l)=iAsin(kl+d)

Расхождение формулы Р.иД.с дных соединениях происходит n - главное квантовое число частицы в данной области). K²=(П²n²)/c²=> 2mE = П²n²

опытом в области высоких час-изменение длины волны(излуче Fy=F_K ó mU²/r=ez_e /4ПЕ_оr² Плотность вероятности f(V)= ² l²

тот называют “Ультрофеолетоние).Это изменение зависит от => U= n/mr …………………=dp/dV=I(x,y,z,t)I² где E = П²n²² Энергия микрочас

вой катастрофой”. => Планк угла рассеяния.При эфекте Ком радиус электронной орбиты: -волновая функц.микрочастиц 2m l² тицы в бесконеч-

предложил,что энергия излуча-птона происходит рассеяние фо r_n=(²4ПE_o /mz_e²)(n²)=r₁n ²Волны де Бройля-волны вероят но глубокой яме.

ется не непрерывно,а отдельны тонов на практически свобод- где r₁=53,1Пм ности.

ми порциями – квантами. А Энных внешних электронах атома

Прохождение микрочас.через 9.Оптические квантовые гене

потенциальный барьер: раторы (лазеры):

U=0 U₀ Ширина l ; Ет Изучение кванта

l Высота U₀hv электромаг/энерг.

0 x происходящие без

на границе обл.волны де Броля En вне шних воздей-

частично отражаются,частично ствий называется спонтанным

проходят через потенц/барьер –(самопроизвольное)

это противоречит представлени hv Em Излуч.кванта про

ям классич.механ.Даже частица hv hv исходящее под

с энерг.E<U₀ имеет вероятность En действием внеш-

пройти,такое явление называет-него излучения называется вы-

ся туннельным эффектом. нужденым(индукцированным).

I-интенсивность волн де БроляРубиновый лазер:

Д=I_прох/I_под –коэф.прозрачности

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Рентгеновское излучени. Стандартные условия для стационарного уравнения Шредингера для энергии и моментов. Двойственность свойств микрочастиц

В случае когда пси функция не зависит от времени она удовлетворяет стационарному уравнению Шредингера Пси функции удовлетворяющие этому уравнению... Двойственность свойств микрочастиц...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Атом водорода в квантов. механике

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Пространственная и временная когерентность
Ест. свет- обрывки синусоидальных волн разных частот. Радиоакт-ю. или радиоакт. распадом наз. самопроизв. превр. атомных ядер

Опыт Боте.
Тонкая металлическая фольга помещалась между двумя газоразрядными счетчиками. Фольга освещалас слабым пучком рентгеновских лучей, под действием к-рых она сама становилась источником рентгеновских л

Интерференция света
Согласно представлениям волновой теории , свет-это эл. магн. волна с дл. волн=380-780нм. В большинстве опт. явлений имеет значение только эл. сост. эл.магн. волны, поэтому E(напряжение) –

Принцип Гюйгенса-Френеля.
Принцип Гюйгенса - все точки поверхности, через котрорые проходит фронт волны в некоторый момент времени t, следует рассматривать как источники вторичных волн, а искомое положение фронта в момент в

Виды излучения. Характеристики теплового излучения. Абсолютно черное тело.
Излучения - в зависимости от длины волны - Радиоволны, Оптическое излучение, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое, рентгеновсое и гамма излучение. Электромагнитное излучение,

Законы фотоэффекта. Формула Эйнштейна для фотоэффекта.
Фотоэффектом называют явление возникновения электронного облака над поверхностью в-ва под действием света. Фотоэффект безинерционен. Законы фотоэффекта были открыты Столетовым. 1-й закон : кол-во э

Гипотеза де Бройля. Опыт Девисона. Опыт Фабриканта.
В 1924 г. Бройль выдвинул гипотезу, что дуализм не является особенностью одних только оптических явлений, но имеет универсальное значение. Допускается, что частицы наряду с курпускулярными св-ми им

Частица в потенциальной яме : квантование энергии.
Потенциальной ямой называется область пространства, в которой потенциальная энергия U частицы меньше некоторого значения Umax. Движение коллективизированных эл-нов в атоме рассматривается в классич

Атом водорода в квант/мех.
Результаты квант/мех.можно применить к отдельному атому водорода,а также для атомоводоОн работает в импульсном ре- родных систем. жиме. Для того, чтобы создать

Рентгеновское излучение
Это коротковолновое элек/маг. излучение с длинами волн в ди апазоне =10-8…10