46. Теория Бора для водородоподобных атомов. Опыты Франка и Герца.
1
постулат Бора: (постулат стационарных
состояний) в атоме существуют стационарные
состояния, в к-ых он не излучает энергии.
Стационарным состояниям атома
соответствуют стационарные орбиты, по
к-ым движутся электроны. Движение
электронов по стационарным орбитам не
сопровождается излучением электромагнитных
волн. В стационарном состоянии атома
электрон, двигаясь по круговой орбите,
должен иметь дискретные квантованные
значения момента импульса, удовлетворяющие
условию
(n = 1, 2, 3…)
2
постулат Бора: (правило частот) при
переходе электрона с одной стационарной
орбиты на другую излучается(поглощается)
один фотон с энергией
равной разности энергий соответствующих
стационарных состояний. Если
то происходит излучение фотона. Если
- поглощение.
Опыты
Франка и Герца показали, что электроны
при столкновении с атомами ртути передают
им только определенные порции энергии
(подтверждение идеи Бора). Атомы ртути,
получившие при соударении с электронами
энергию
переходят в возбужденное состояние и
должны возвратиться в основное, излучая
световой квант.
47. Понятие о квантовых статистиках Бозе- Эйншейна и Ферми – Дирака. Бозоны и Фермионы.
Квантовая статистика – раздел статистич. Физики, исследующий системы, к-ые состоят из огромного числа частиц, подчиняющихся з-нам квантовой механики. Кв статистика основ-ся на принципе неразличимости тождественных частиц. Основная задача квантовой статистики: определить среднее значение величин, х-их рассматриваемую систему.
Ф-ция
распред-ия Ф-Д. фазовое пр-во – пр-во 6
измерений, где состояние каждой частицы
опредл-ся 6 координатами. Фермионы –
частицы с полуцелым спином, числа
заполнения могут принимать 2 значения:
0 для свободных и 1 для занятых.индивидуалисты.
Идеальный газ их фермионов – ферми-газ-
описывается квантовой статистикой Ф-Д
f
– ср число частиц в кв состоянии, у к-ых
W
нах-ся W+dW,
-
хим потенциал, кТ – ср энергия теплового
движения.
Бозоны
– частицы с нулевым или целым спином,
числа заполнения могут принимать любые
значения (0,1,2,…). Идеальный газ из бозонов
– бозе-газ, описыв-ся кв статистикой
Б-Э:
48. Вырожденный эл газ в металле. Уровень Ферми.
Система
частиц наз вырожденной, если ее св-ва
существенным образом отличаются от
св-в системы, подчиняющихся классической
статистике. Газ, к-ый подчинятеся
квантовой статистике – вырожденный.
Основным признаком вырождения газа
явл-ся независимость энергии его частиц
от температуры. Эл газ в металле остается
вырожденным до тех пор, пока любой из
электронов не сможет обмениваться
энергией с кристаллической решеткой.
Это возможно лишь в том случае, когда
ср энергия тепловых колебаний решетки
кТ не меньше энергии Ферми
.
Температура Ферми:
-
х-ет переход газа из невырожденного
состояния в вырожденное.
Температура
вырождения
.
Эл газ в металле:
- квантовая, подчиняется распределению
Ф-Д
Наив энергетич уровень, занятый электронами, наз уровнем Ферми.
-
макс кинетич энергия, к-ую могут иметь
электроны в металле при Т=0К – энергия
Ферми
уровень ферми тем выше, чем больше
плотность электронного газа