Методические указания к практическии занятиям по дисциплине физика
Министерство образования и науки РФГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университетКафедра физикиМЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯк практическии занятиямпо дисциплине ФИЗИКАЧасть 6.Тула 20101. Волны де Бройля.Если электромагнитное излучение с длиной волны должно проявлять свойства частицы-фотона с энергией и импульсом , то и материальные частицы с импульсом , (массой m и скоростью ) должны обладать свойствами волн с длиной волны (1.1).Такая волна называется волной де Бройля.В замкнутом пространстве электромагнитное излучение находится в устойчивом состоянии в виде стоячих волн. Поэтому можно ожидать устойчивого состояния "стоячей" волны де Бройля электрона в атоме, когда вдоль орбиты укладывается целое число волн де Бройля:(1.2)Из формул (1) и (2) следует правило квантования Бора, определяющее радиусы разрешенных электронных орбит:(1.3)Здесь m – масса электрона, – его скорость на орбите с радиусом . Момент импульса электрона может быть равен только целому числу постоянных Планка . (т.е. – это квант момента импульса).Рассмотрим модель водородоподобного или одноэлектронного атома, когда вокруг ядра с зарядом вращается по орбите с радиусом единственный электрон под действием силы Кулона(1.4)Используя уравнение (3) и (4) можно вывести разрешенные радиусы орбит:(1.5)где – боровский радиус или радиус первой боровской орбиты.Из курса электромагнетизма известна формула для работы электрического поля над частицей с зарядом q, проходящей разность потенциалов :(1.6)Так как работа всех сил над частицей равна изменению ее кинетической энергии , то в случае ускорения частицы с нулевой начальной скоростью в электрическом поле, кинетическую энергию частицы можно найти по формуле:(1.7)Задача 1Микрочастица с массой m и зарядом q, ускоренная разностью потенциалов из состояния покоя, обладает длиной волны де Бройля Б. Найти . Принять Джc; m = 6,410–27 кг; q = 3,210–19 Кл; Б = 10–12 м.Решение:Из формулы (1.1) выразим импульс частицы и подставим его в формулу (1.7):Ответ: 96,4 ВЗадача 2Электрон находится на третьей боровской орбите атома, радиус которой 0,48 нм. Во сколько раз увеличится длина волны де Бройля этого электрона при переходе на четвертую орбиту? Принять Джc; m
Другие файлы:
Методические указания к лабораторно-практическим занятиям по дисциплине Пробиотики
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Пробиотики». Предназначено для студентов факультета ветеринарной медицины специальности...
Компьютерная графика
Настоящее издание является частью электронного учебно-методического комплекса по дисциплине «Компьютерная графика», включающего учебное пособие «Компь...
Методические указания к семинарским занятиям по дисциплине «Управление персоналом»
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «алгоритмизация и программирование»
