- •Квантовая оптика. Квантовая механика
- •Предисловие
- •Методические рекомендации по оформлению задач
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Тема 1. Тепловое излучение Задачи
- •Тема 2. Фотоэффект Задачи
- •Тема 3. Эффект Комптона
- •Примеры решения задач
- •Варианты задач
- •Тема 4. Строение атома
- •Примеры решения задач
- •Варианты задач
- •Тема 5. Длина волны де Бройля
- •Примеры решения задач
- •Варианты задач
- •Тема 6. Соотношение неопределенностей Гейзенберга
- •Примеры решения задач
- •Варианты задач
- •Тестовые задания
- •Литература
- •Приложение
- •Постоянные величины
- •Некоторые приставки единиц измерения
- •Оглавление
- •Квантовая оптика. Квантовая механика
Варианты задач
1.
Электрон движется со скоростью 1000
.
Определить длину волны де Бройля,
характеризующую волновые свойства
электрона.
2.
Определить ускоряющую разность
потенциалов, которую должен пройти
электрон, чтобы длина волны де Бройля
была равна 1
.
3. Скорость движения электрона равна 200000 . Определить длину волны де Бройля, учитывая релятивистскую зависимость массы от скорости.
4. Найти длину волны де бройля электрона, если его кинетическая энергия равна 1 кэВ.
5. Определить длину волны де Бройля для протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов в 1 МВ.
6. Определить длину волны де Бройля для электрона, движущегося по круговой орбите атома водорода, находящегося в основном состоянии (скорость электрона равна 2·106 м/с).
7. Рассчитать дебройлевскую длину волны электрона, находящегося на второй орбите в атоме водорода.
8. Найти скорость движения электрона, если его дебройлевская длина волны численно равна его комптоновской длине волны λk = 2, 43·1012м.
9. Найти длину волны де Бройля для αчастицы, движущейся в однородном магнитном поле с напряженностью 19 кА/м по дуге окружности радиусом 8 мм.
10. Электрон движется по окружности радиусом 0,4 см в однородном магнитном поле с индукцией 7·10 –3 Тл. Определить дебройлевскую длину волны электрона.
11. Вычислить длину волны де Бройля для электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U = 25 В.
12. Вычислить длину волны де Бройля для электрона, движущегося со скоростью 0,6 с (с - скорость света в вакууме).
13.
На узкую щель шириной d
= 1 мкм направлен параллельный пучок
электронов, имеющих скорость
=3,65·108
.
Учитывая волновые свойства электронов,
определить расстояние между двумя
максимумами первого порядка в дифракционной
картине, полученной на экране, отстоящем
на
L = 10 cм от щели.
14. Рассчитать длину волны де Бройля для протона, прошедшего ускоряющее поле с разностью потенциалов 100 В.
15. Вывести в общем виде формулу, выражающую зависимость дебройлевской длины волны от ускоряющей разности потенциалов для релятивистской частицы.
16. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы дебройлевская длина волны была равна 1 нм?
17.Определить длину волн де Бройля -частицы, прошедшей ускоряющую разность потенциалов 1 кВ.
18. Кинетическая энергия протона равна 1 кэВ. Определить величину дополнительной энергии W , которую необходимо ему сообщить для того, чтобы дебройлевская длина волны уменьшилась в три раза.
19. Вычислить длину волны де Бройля для протона, движущегося со скоростью 0,8 с (с - скорость света в вакууме).
20.
Вычислить длину волны
де Бройля для электрона, обладающего
кинетической энергией Wk
= 13,6 эВ (энергия ионизации атома водорода).
Сравнить полученное значение
с диаметром d
атома водорода (найти отношение
).
Нужно ли учитывать волновые свойства
электрона при изучении движения электрона
в атоме водорода? Диаметр атома водорода
принять равным удвоенному значению
боровского радиуса.
21. Вычислить длину волны де Бройля для тепловых (Т = 300 К) нейтронов. Масса нейтрона тn = 1,67 . 10 –27 кг.
22. Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией
В = 15 мТл по окружности радиусом R = 1,4 м. Определите длину волны де Бройля для протона.
23. Определите, какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля для него была равна 1 нм.
24. Определите длину волны де Бройля для электрона, находящегося в атоме водорода в состоянии с главным квантовым числом n =3.
25. Заряженная частица, ускоренная разностью потенциаловU = 500 В, имеет длину волны де Бройля = 1,282 пм. Принимая заряд этой частицыравным заряду электрона, определите ее массу.
26. При какой скорости электрона его дебройлевская длина волны будет равна 6·10 –7 м?
27. Какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 100 до 50 нм?
28. Определить длину волны де Бройля электрона, находящегося в атоме водорода на первой боровской орбите.
29. Определить длину волны де Бройля для электрона, движущегося со средней квадратичной скоростью при температуре 310 К.
30. При какой скорости электрона его дебройлевская длина волны будет равна 10 –10 м?
