9. Вольтамперные характеристики фотодиода для разных длин волн излучения.

10. Фотоны. Энергия и импульс фотонов. Единство волновых и корпускулярных свойств света.

Фотон — элементарная частица, квант электромагнитного излучения. Это безмассовая частица, способная существовать только двигаясь со скоростью света.

Такие явления, как интерференция и дифракция света, убедительно свидетельствуют о волновой природе света. В то же время закономерности равновесного теплового излучения, фотоэффекта и эффекта Комптона можно успешно истолковать с классической точки зрения только на основе представлений о свете, как о потоке дискретных фотонов. Однако волновой и корпускулярный способы описания света не противоречат, а взаимно дополняют друг друга, так как свет одновременно обладает и волновыми и корпускулярными свойствами.

11. Эффект Комптона и его теория.

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

hν >> E_связи

12. 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

13. Свойства волн де-Бройля.

14. 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:

15. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Примеры для частицы в макро и микроскопических 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.