Эффект Комптона и его теория.

Эффект Комптона — явление изменения длины волны электромагнитного излучения вследствие упругого рассеивания его электронами.

h ν >> E _связи

Корпускулярно-волновой дуализм свойств частиц вещества. Гипотеза и формула де-Бройля.

Корпускулярно-волновой дуализм — принцип, согласно которому любой объект может проявлять как волновые, так и корпускулярные свойства. Cогласно де Бройлю, с каждым микрообъектом связываются, с одной сторо­ны, корпускулярные характеристики — энергия и импульс, а с другой —волновые характеристики — частота и длина волны. Количественные соотношения, связыва­ющие корпускулярные и волновые свойства частиц, такие же, как для фотонов.

Формула де Бройля устанавливает зависимость длины волны , связанной с движущейся частицей вещества, от импульса частицы: где — масса частицы, — ее скорость, — постоянная Планка. Волны, о которых идет речь, называются волнами де Бройля.

Другой вид формулы де Бройля:

где — волновой вектор, модуль которого — волновое число — есть число длин волн, укладывающихся на единицах длины, — единичный вектор в направлении распространения волны

 

Свойства волн де-Бройля.

Опытное обоснование волновых свойств частиц вещества. Опыты Фабриканта, Бибермана, Сушкина по дифракции поочередно летящих электронов.

Опыт Дэвиссона-Джермера: наблюдалась дифракция электронов на кристаллической решётке монокристала

Опыт Дж. П. Томсона

Опыт Сушкина:

Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Примеры для частицы в макро имикроскопических системах.

Нельзя одновременно со сколь угодно высокой точностью определить координаты и импульс микрочастицы.

Если имеется несколько (много) идентичных копий системы в данном состоянии, то измеренные значения координаты и импульса будут подчиняться определённому распределению вероятности — это фундаментальный постулат квантовой механики. Измеряя величину среднеквадратического отклонения координаты и среднеквадратического отклонения импульса, мы найдем что:

,

отношение неопределённости между энергией и временем часто представляется в учебниках физики, хотя его интерпретация требует осторожности, так как не существует оператора, представляющего время:

 

                                         

Предположим, что пучок электронов движется вдоль оси x со скоростью 10^8 м/с, определяемой с точностью до 0,01%. Какова точность определения координаты электрона?

.

Таким образом, положение электрона может быть определено с точностью до тысячных долей миллиметра. Такая точность достаточна, чтобы можно было говорить о движении электронов по определенной траектории.

Неопределенность скорости в несколько раз больше самой скорости. Очевидно, что в данном случае нельзя говорить о движении электронов в атоме по определенной траектории.

16. Волновая функция и ее физическое содержание. Свойства волновой функции.

Волновая функция — функция, используемая в квантовой механике для описания чистого состояния системы

Физ смысл: плотность вероятности нахождения частицы в данной точке пространства в данный момент времени считается равной квадрату абсолютного значения волновой функции этого состояния в координатном представлении.