Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Примеры решения задач по квантовой механике

 

       Задача. Найдите частоту красной границы фотоэффекта для металла, если при энергии падающих фотонов 6,6 эВ максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов составляла 4,2 эВ. Постоянная Планка h = 6,6×10-34 Дж×с, е = 1,6×10-19 Кл. Ответ: 5,8×1014 Гц.

 

       Решение.

       Чтобы найти частоту красной границы фотоэффекта, нужно знать работу выхода электронов из металла. Работу выхода найдем из уравнения Эйнштейна:

 

 

Приравняв работу выхода к минимальной энергии фотонов, получим

 

 

 

 

       Задача. Найдите максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вылетающих из металла с работой выхода 5 эВ под действием излучения с длиной волны 200нм. Заряд электрона равен 1,6×10-19 Кл. Постоянная Планка h = 6,6×10-34Дж×с. Ответ: 1,3×106 м/с.


 

       Решение.

       Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов из уравнения Эйнштейна:

 

 

 

       Задача. Рассмотрите все способы распределения двух частиц по двум состояниям для случаев: а) частицы квантовые с целочисленным спином; б) частицы квантовые с полуцелым спином. Ответ: 3 способа, 1 способ.

       Решение.

       Квантовыечастицыс целочисленным спином являются бозонами, и в любом квантовом состоянии могут находиться в любом числе.

       Сначала будем их размещать по одной частице в ячейке. Имеем один способ.

 


       Теперь по две частицы в ячейке. Сначала в одной, потом в другой. Имеем еще два способа.

 

 


       Квантовыечастицы с полуцелым спином являются фермионами, и в любом квантовом состоянии могут находиться только в единственном числе.

       Их можно разместить только по одной частице в ячейке. Имеем один способ.

 


       Итак, две квантовые частицы с целочисленным спином по двум состояниям можно разместить тремя способами, а две квантовые частицыс полуцелым спином – одним способом.

 

 

ЗАДАЧИ ПО ТЕРМОДИНАМИКЕ

 

       Задача. Посчитайте внутреннюю энергию некоторого количества данного газа.

       Решение.

       Внутренняя энергия заданного числа молей газа зависит только от температуры газа и вычисляется по формуле

 

где  – число степеней свободы молекулы данного газа. Это число зависит от количества атомов в молекуле газа.

 

Число атомов 1 2 3
3 5 6

 

 

       Задача. Посчитайте изменение внутренней энергии некоторого количества данного газа.

       Решение.

       Изменение внутренней энергии заданного числа молей газа зависит только от температуры газа и вычисляется по формуле

 

 

       Задача на вычисление работы газа , количества подведенного к нему тепла  и изменения его внутренней энергии .

       Решение.

       Эта задача предполагает применение уравнения первого начала термодинамики

Все величины в этом уравнении могут быть как положительными, так и отрицательными.

       Если газ получает тепло, , если газ отдает тепло, . В адиабатномпроцессе по определению .

       Если газ нагревается, , если газ остывает, . В изотермическом процессе .

       Если газ расширяется, , если газ сжимается, . В изохорическом процессе .



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Примеры решения задач по электромагнетизму и волнам | При адиабатном расширении газ остывает, а при адиабатном сжатии газ нагревается.
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-10-15; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 257 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наука — это организованные знания, мудрость — это организованная жизнь. © Иммануил Кант
==> читать все изречения...

2305 - | 2097 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.013 с.