Шпаргалки по физике за 2 курс, 2 сесестр (УГТУ-УПИ)


	Загрузить архив:
	Файл: ref-21728.zip (107kb [zip], Скачиваний: 445) скачать

Квантовая физика штейн предложил,что энергияэто рассеяние является упругимU=nmr =…=(z_e²/4ПЕ_оСв-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_o²²r²24ПЕ_о4ПЕ_оr²Это нормированная функция

Св-ва:1.Тепл.излуч.материално Формула Планка тона=2,426 10^-12м. Эффект= _ mz²e⁴ 4)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/Ktчие у фотонов импульса. E =E₁/n²гдеE₁=…=-13,6эВ вые производные от волновой

торое может находится в состо-Теоретич.формула Планка пол- 4. Давление света ЕэВ 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) I² 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=(w,T)dw2.Фотоэлектрический эффект /S_{площадь} <= F=P_{импульс}/t = =R=3,29 10²⁵Гц – постояннаясапряжёных величин не может

ór(T)= это изменение энергетич.состо-=dp/dt=>P=dp/dts гдеdp= 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 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: отношениетриках. ям свет обладает корпускуляр-лащения энергии.Теория не объВ квантовой механике состоя-

спектральной плоскости энергеЗакон внешнего фотоэффектаволновым дуализмом, в однихяснила 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 ядра 2.Корпускулярно волновой дуатона в класич.мех.

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

= 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*=⁴где max 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 теламощью фотонной теории света.В центре атома находится мале I Wк=р²/2m => mE/²) =>

Re=a_TT⁴;Re=a_T(T⁴-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 => dsin/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 T₂T₁/2=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

=где С₁-первая пост.Ви- Ав₁ Ав₁<Ав₂; n₁>n₂ или поглощает квант энергии новой функцией.Из опытов сле-0 lx<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)=C₂T³где 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 { 0-1

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_KómU²/r=ez_e/4ПЕ_оr² Плотность вероятности f(V)= ² l²

тот называют “Ультрофеолетоние).Это изменение зависит от => U= nmr …………………=dp/dV=I(x,y,z,t)I²где = П²n²²Энергия микрочас

вой катастрофой”. => Планкугла рассеяния.При эфекте Ком радиус электронной орбиты:-волновая функц.микрочастиц 2ml² тицы в бесконеч-

предложил,что энергия излуча-птона происходит рассеяние фо r_n=(²4ПE_o /mz_e²)(n²)=r₁n² Волны 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.через9.Оптические квантовые гене

потенциальный барьер:раторы (лазеры):

U=0U₀ Ширина l; Ет Изучение кванта

l Высота U₀ hv 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 EmИзлуч.кванта про

ям классич.механ.Даже частица hv hv исходящее под

с энерг.E0имеет вероятность En действием внеш-

пройти,такое явление называет-него излучения называется вы-

ся туннельным эффектом. нужденым(индукцированным).

I-интенсивность волн де Броля Рубиновый лазер:

Д=I_прох/I_под –коэф.прозрачности

6. 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

Потенциал.энерг.притяжения: вынужденное излучение необ-

U=-(Zl²)/4ПE_or² Силовое полеходимо,чтобы большая часть

отдельного атома является центатомов находилась в нормаль-

ральносиметрич.=>ур.Шрёд.удоном состоянии.Такое состоян.

бно решать не в прямоуг.системвещ-ва назыв.инверсной заселё

а в сферической. Решая Ур.Шр.ностью энергетических уров-

z в сферич.сист.мож-ней.Данное состояние получ.ме

р М но получить собств.тадом лазерной накачки.

0 узначения энергии Более простыми и экономичны-

электрона в атомеми являются Российские полу-

х водорода. Е =_ z²me⁴ 1 проводниковые лазеры.

энергия 32П²Е₀²² n²10. Строение атомного ядра

электронных состоян.в атоме Ядро состоит из протонов и

Квантовые числа: нейтронов.

1)Главное кван.число n=1,2.. q_P=c=1,60 10^-12Кл;

(определяет уровень энерг.элек т_Р=1,612 10^-27кг=1,00728а.е.м.

трона => атома) 2)Побочное m_n=1,675 10^-27кг=1,00867а.е.м.

квантовое число l=0,1,2,3…n-1 1а.е.м.=1,66 10^-27кг

Орбитальное кван.чис.квантуетНуклоны обладают собственым

модуль орбитального моментамеханическим моментом=>яд

импульса электрона L=mUr ро также обладает спином

3)Магнитное квантовое число L_Я=,/I(I+1)

ml=+0;+1;+2…+l(оно кванту-Классификация по спинам:

ет проекции вектора орбиталь- N=A-Z=> ¹⁷₈O: N=17-8=9

ного момента импульса электро1)Чётно-чётное ядро(Z-чётн,N-

на на направление некой внеш- -чётное) I=0 (I-спин)

ней оси). 2)У чётно-нечёт.и нечёт-чёт.яд.

7. Периодическая система М. I=1/2;3/2;5/2;7/2;9/2

В её основу положено несколко3)Нечёт-нечёт.ядра I=1,2,3,4,5,

принципов,один из них – прин-6,7

цип неразличимости тождесТ.к.ядро обладает собственым

твенных частиц.Частицы с це магнитным моментомМ_Я=

лым спином подчиняются кван =+ qL_Я; М_Ядер=eLmp=5,05

товой статистики Бозе-Эйншт.и 10^-27Дж/Тл

называются безонами(фотон,пи

мезон).Частицы с полученным

спином(электрон)подчиняются

квантовой статистикиФерми –

-Дирака и назыв.фермионами.

При построении периодич.сист.

элименты распологают в поряд

ке возростания заряда ядра,при

этом номер элимента указывает

на число протонов в ядре и чис

ло электронов в нейтральном

атоме.

8. Рентгеновское излучение

Это коротковолновое элек/маг.

излучение с длинами волн в ди

апазоне^-8…10^-12м

Различают 2вида рент.спект-

ров:

1)Сплошные(тормозной спектр)

возникают за счёт резкого тор-

можения электронов антикото-

дом.Коротквол.граница сплош-

ного рент.излуч. _min=hc/eU

2)Линейные(характеристичес-

кие):они одинаковы для даного

хим.элим.независимо от того в

какие соединения они входят,

это связано с тем, что происхо-

дит во внутренних оболочках

атома.

Рент/спек.состоят из отдельных

серий(К,А,М,N,О…)В серию об

единяются переходы на подуро

вни одной и тойже оболочки.

Отдельные линии