Билет1
1.Квантовые свойства электромагнитного излучения.
Тепловое излучение – электромагнитное излучение, это наиболее распространённый и общий вид излучения, происходящий за счёт внутренней энергии тел. Примером теплового излучения является свет.
Энергия
светимости тел – поток энергии,
излучаемый единицей поверхности тела
по всем направлениям:
Тело излучает волны различной частоты w (длины волны λ=2πс/w), поток энергий с единицы поверхности, уносимой волнами с частотами, лежащими в интервале (w, w+dw):
;
где rwt
–
испускательная способность тела, w
– частота.
Тела
не только испускают волны, а также
поглощают их. Пусть на элементарную
площадку тела падает поток энергетических
волн с частотами (w,
w+dw),
равный dФ,
поглощается из этой энергии d’Ф,
поглощательная способность тела: 
.
Абсолютно
чёрное тело – тело, поглощающее абсолютно
всё падающее излучение, 
=1.
Закон
Киргофа: отношение испускательной
способности к поглощательной не зависит
от природы излучения и для всех тел
описывается одной и той же функцией –
универсальной функцией Киргофа: 
.
В 1900 г. немецкий физик Макс Планк выска-зал гипотезу: свет излучается и поглощается отдель-ными порциями -- квантами (или фотонами). Энер-гия каждого фотона определяется формулой Е = hн, где h -- постоянная Планка, равная 6,63 * 10-34 Дж * с, н -- частота света. Гипотеза Планка объяснила мно-гие явления: в частности, явление фотоэффекта, от-крытого в 1887 г. немецким ученым Генрихом Гер-цем и изученного экспериментально русским ученым А. Г. Столетовым
Фотоэффект - явление вырывания электронов с поверхности металла под действием света (внешний фотоэффект, в полупроводниках - внутренний).
Первый закон фотоэффекта: сила фототока насыщения IH зависит только от интенсивности падающего на ка-тод излучения.
Второй закон фотоэффекта: максимальная скорость вылетевших электронов зависит только от частоты падающего на катод излучения.
Работа выхода - энергия, необходимая для вырывания электрона с поверхности металла. Акых зависит только от материала катода.
Уравнение
Эйнштейна для фотоэффекта
Третий закон фотоэффекта: для каждого вещества существует такая минимальная частота (максимальная длина волны), называемая красной границей фотоэффекта, с которой начинается фотоэффект.
Четвертый закон фотоэффекта: фотоэффект безинер-ционен, т.е. возникает практически мгновенно.
Энергия фотоэлектронов
2.Уравнение Шредингера (уш).
УШ — уравнение, описывающее изменение в пространстве и во времени чистого состояния, задаваемого волновой функцией, в гамильтоновых квантовых системах. Играет в квантовой механике такую же важную роль, как уравнение 2закона Ньютона в классической механике. Его можно назвать уравнением движения квантовой частицы. Установлено Эрвином Шрёдингером в 1926 году.
УШ
предназначено для частиц без спина,
движущихся со скоростями много меньшими
скорости света. В случае быстрых частиц
и частиц со спином используются его
обобщения. В квантовой физике вводится
комплекснозначная функция
,
описывающая чистое состояние объекта,
которая называется волновой функцией.
В наиболее распространенной копенгагенской
интерпретации эта функция связана с
вероятностью обнаружения объекта в
одном из чистых состояний (квадрат
модуля волновой функции представляет
собой плотность вероятности). Поведение
гамильтоновой системы в чистом состоянии
полностью описывается с помощью волновой
функции.
Отказавшись от описания движения частицы с помощью траекторий, получаемых из законов динамики, и определив вместо этого волновую функцию, необходимо ввести в рассмотрение уравнение, эквивалентное законам Ньютона и дающее рецепт для нахождения в частных физических задачах. Таким уравнением является УШ.
Пусть
волновая функция задана в N-мерном
пространстве, тогда в каждой точке с
координатами
,
в определенный момент времени t она
будет иметь вид
.
В таком случае УШ запишется в виде:
где
,
—
постоянная Планка;
—
масса частицы,
— внешняя по отношению к частице
потенциальная энергия в точке
,
—
оператор Лапласа (или лапласиан),
эквивалентен квадрату оператора набла
и в n-мерной системе координат имеет
вид:
