Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


 вантова€ природа излучени€




ѕроблема теплового излучени€ Ц важна€ задача формировании научного мировоззрени€ студентов, так как с теорией равновесного излучени€ абсолютно черного тела св€зан переход от классической физики к квантовой. ¬ажно подчеркнуть согласие классической теории с опытом в области малых частот и катастрофическое расхождение в областибольших частот. Ќеобходимо рассмотреть гипотезу ѕланка о квантовании энергии осцилл€торов. ѕолный вывод средней энергии осцилл€тора и формулы ѕланка на основе этой гипотезы приводить не об€зательно. —ледует вывести законы —тефана Ѕольцмана и ¬ина из формулы ѕланка, а также показать, что при малых частотах она переходит в классическую формулу –эле€ - ƒжинса.

ѕосле анализа трудностей классической физики в объ€снении законов внешнего фотоэффекта нужно остановитьс€ на гипотезе Ёйнштейна о Ђсветовых квантахї. ¬ этой св€зи нужно рассмотреть опыты ј. ‘. »оффе и Ќ. ». ƒобронравова, а также рассказать о работе ј. Ёйнштейна по исследованию флуктуаций плотности энергии и давлени€ излучени€. ќсновыва€сь на формуле ѕланка, Ёйнштейн показал, что эти флуктуации излучени€ представл€ют просто сумму соответствующих волновых
и корпускул€рных флуктуаций.

ѕри изложении светового давлени€ необходимо остановитс€ на опытах

ѕ. Ќ. Ћебедева, сыгравших большую роль в утверждении электромагнитной теории света ћаксвелла. —ледует качественно по€снить возникновение светового давлени€ с классической точки зрени€ и вывести формулу дл€ давлени€ на основе квантовых представлений. Ёффект  омптона нужно рассматривать как наиболее полное и €ркое про€вление корпускул€рных свойств излучени€. ќн также убедительно подтверждает универсальный характер законов сохранени€, которые оказываютс€ справедливыми, в частности, и в каждом отдельном акте взаимодействи€ фотона с электроном.

јнализ двойственности свойств света должен подготовить студентов к воспри€тию двойственности свойств вещества. ¬ажно подчеркнуть статистический характер попадани€ фотонов в отдельные точки экрана.

Ёлементы атомной физики и квантовой механики

ќбсужда€ опыты по дифракции электронов, нужно подчеркнуть их значение как доказательство существовани€ у частиц вещества волновых свойств. —оотношение неопределенностей следует рассматривать в св€зи с корпускул€рно-волновым дуализмом свойств материи. —оответственно нужно про€вл€ть, особую осторожность при обосновании указанного соотношени€ с помощью мысленных опытов. ћожно получить соотношение неопределенностей, рассматрива€ частицу как группу волн де Ѕройл€. ќднако при этом нужно, об€зательно сказать об ограниченности такого представлени€ частицы из-за сильной дисперсии волн де Ѕройл€, привод€щей к Ђбыстрому расплываниюї волнового пакета. —ледует подчеркнуть физический смысл соотношени€ неопределенностей как квантового ограничени€ применимости пон€тий классической механики. «атем необходимо рассмотреть соотношение неопределенностей дл€ энергии и времени. ¬ заключение нужно указать, что из соотношени€ неопределенностей вытекает необходимость описани€ состо€ни€ микрообъекта с помощью волновой функции, и разъ€снить статистический смысл волновой функции частицы.

ƒалее следует записать общее уравнение Ўредингера дл€ частицы, наход€щейс€ во внешнем силовом поле (в общем случае, нестационарном), и перейти от него к уравнению Ўредингера дл€ стационарных состо€ний. ¬ качестве примеров решени€ стационарных задач с помощью уравнени€ Ўредингера нужно рассмотреть свободную частицу и частицу, наход€щуюс€ в одномерной пр€моугольной Ђпотенциальной €меї бесконечной глубины. Ќа основе соотношени€ неопределенностей следует по€снить, почему энерги€ частицы в Ђпотенциальной €меї не может быть сколь угодно малой. ¬ конце решени€ этой задачи необходимо сформулировать принцип соответстви€ Ѕора.

¬ задачах о линейном гармоническом осцилл€торе и атоме водорода не следует приводить полностью ход решени€ уравнени€ Ўредингера. ƒостаточно обсудить постановку и результаты решени€ этих задач в классической физике и квантовой механике. ѕолезно использовать соотношение неопределенностей дл€ обосновани€ существовани€ нулевых колебаний осцилл€тора. ¬ задаче об атоме водорода нужно кратко напомнить об опытах –езерфорда и теории Ѕора. —ледует остановитьс€ на правилах квантовани€ энергии и орбитального момента импульса электрона в атоме водорода и других одноэлектронных системах, по€снив смысл трех квантовых чисел.

Ќеобходимо показать с помощью соотношени€ неопределенностей, что туннельный эффект не противоречит закону сохранени€ энергии.

ѕосле рассмотрени€ опытов Ўтерна и √ерлаха и введени€ спинового квантового числа следует остановитьс€ на делении элементарных частиц и построенных из них систем (атомов, молекул) на 2 класса - фермионы и бозоны. ƒалее следует сформулировать принцип неразличимости тождественных частиц и принцип ѕаули дл€ системы фермионов, на основе которого рассмотреть распределение электронов в атоме по состо€ни€м. Ќужно рассказать об открытии комбинационного рассе€ни€ света Ћ. ». ћандельштамом и √. —. Ћандсбергом и парамагнитного резонанса ≈.  . «авойским.

»зложение вопроса о поглощении излучени€ и его спонтанном и вынужденном испускании рекомендуетс€ завершить выводом формулы ѕланка по Ёйнштейну и разъ€снением принципа действи€ лазера и особенностей генерируемого им излучени€. —ледует указать на вклад Ќ. √. Ѕасова и ј. ћ. ѕрохорова в создании квантовых генераторов излучени€.

Ёлементы физики атомного €дра и элементарных частиц

√овор€ о составе €дра и его характеристиках, целесообразно, начать с характеристики экспериментальных методов определени€ массы, линейных размеров, момента импульса и магнитного момента €дер атомов. ќбсужда€ особенности взаимодействи€ нуклонов в €дре, нужно рассмотреть свойства €дерных сил и остановитьс€ на их обменной природе. ƒефект массы должен трактоватьс€ как разность между массой атома данного изотопа и его массовым числом, т.е. числом нуклонов в €дре. Ќадо указать на существование зависимости удельной энергии св€зи €дер (энергии св€зи, отнесенной к одному нуклону) от массового числа. –ассматрива€ α- распад €дер, следует остановитьс€ на квантовом механизме этого €влени€, служащего примером про€влени€ туннельного эффекта. ¬ажно обратить внимание студентов на дискретный характер энергетического спектра α-частнц и γ-излучени€, свидетельствующий о квантовании энергии €дер. Ќеобходимо специально остановитьс€ на тех трудност€х, которые возникли в согласовании закономерностей β-распада с законами сохранени€ энергии и момента импульса, и на том, что выход из этих трудностей был найден путем введени€ гипотезы о существовании нейтрино.

–ассмотрение €дерных реакций целесообразно начать с описани€ опыта –езерфорда и открыти€ искусственной радиоактивности. ¬ этой св€зи нужно кратко остановитьс€ на €влени€х β- и β+ радиоактивности €дер, а также на €влении электронного захвата. —ледует подчеркнуть, что во всех €дерных реакци€х выполн€ютс€ законы сохранени€ энергии, импульса, момента импульса, электрического зар€да (зар€дового числа) и массы (массового числа). ќсобое внимание нужно уделить реакции делени€ т€желых €дер и ее энергетическому балансу. ƒл€ обосновани€ реакции делени€ целесообразно использовать капельную модель €дра Ќ. Ѕора - я. ». ‘ренкел€. ƒетально следует остановитьс€ на расщеплении €дер урана под действием нейтронов и указать на возможность спонтанного делени€ €дер. ѕри обсуждении цепной реакции делени€ следует ввести пон€тие о коэффициенте размножени€ нейтронов и критическом размере системы. √овор€ о €дерной энергетике, нужно остановитьс€ на роли ». ¬.  урчатова. Ќадо, сказать о реакторах на быстрых нейтронах, позвол€ющих воспроизводить €дерное топливо. ¬ св€зи с рассмотрением €дерных реакций синтеза следует остановитьс€ на проблеме осуществлени€ управл€емых термо€дерных реакций.

¬ заключение нужно остановитьс€ на четырех фундаментальных взаимодействи€х, на классификации, основных свойствах и взаимных превращени€х элементарных частиц.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-02-12; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1746 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬елико ли, мало ли дело, его надо делать. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

1623 - | 1304 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.011 с.