4.2. Принцип невизначеності
4.2.1.
Співвідношення поміж довжинами хвиль
де Бройля протона (
кг)
та електрона (
кг)
при їх однаковій швидкості руху
становить:
1)
<1;
2)
=1;
3)
>1?
Відповідь обґрунтуйте розрахунками.
4.2.2.
При якій швидкості
довжина
хвилі де Бройля для електрона становить
:
1)
;
2)
;
3)
?
Відповідь обґрунтуйте розрахунками.
4.2.3.
Співвідношення поміж шириною
енергетичного
рівня атома в метастабільному стані з
середнім часом життя
та
в збудженому стані з середнім часом
життя
становить:
1)
<
;
2)
;
3)
>
?
4.2.4.
Який з двох нерелятивістських електронів,
що мають однакову швидкість
описується законами класичної
механіки, тобто має траєкторію руху,
а який – законами квантової
механіки, тобто при відсутності траєкторії
руху:
1)
електрон в електронно-променевій трубці
(монітор, кінескоп) з геометричними
розмірами ∆
;
2) електрон в оболонці атома з діаметром
?
Відповідь обґрунтуйте розрахунками на підставі принципу невизначеності.
4.2.5.
На підставі принципу невизначеності
доведіть, що
нерелятивістський електрон (
кг)
з швидкістю
може перебувати
в оболонці атома діаметром
,
але не може
перебувати в атомному ядрі діаметром
.
При розрахунках вважати, що
кг,
а стала Планка
Дж·с.
4.2.6.
На підставі принципу невизначеності
доведіть, що
нерелятивістські нуклони (протон та
нейтрон) з
швидкостями
можуть
перебувати в атомному ядрі
діаметром
.
При розрахунках вважати, що
кг,
а стала Планка
Дж·с.
4.2.7.
Середній час життя атома у збудженому
стані становить
. Ширина енергетичного збудженого рівня
(невизначеність енергії) при цьому
становить:
1) < 10-26 Дж; 2) ≈ 10-26 Дж; 3) ≥ 10-26 Дж?
Відповідь
обґрунтуйте за допомогою принципа
невизначеності, припускаючи, що стала
Планка
Дж∙с.
4.2.8. Ширина енергетичного рівня (невизначеність енергії) атома у метастабільному стані становить = 10-28 Дж = 6,25 ∙ 10-10 еВ.
Невизначеність середнього часу перебування атома в метастабільному стані за цих умов становить:
1)
<
;
2)
;
3)
>
?
Відповідь
обґрунтуйте за допомогою принципу
невизначеності, припускаючи, що стала
планка
Дж∙с.
4.2.9.
Час життя
„елементарних
частинок”, тобто часовий інтервал поміж
їх народженням та анігіляцією, становить
в середньому
.Якою
буде за цих умов невизначеність енергії
таких
„частинок”:
< (10-13 ÷ 10-12) Дж; 2) = (10-13 – 10-12) Дж;
3) > (10-13 ÷ 10-12) Дж?
Відповідь
обґрунтуйте за допомогою принципу
невизначеності, припускаючи, що
стала Планка
Дж·с.
4.2.10.
Невизначеність значення маси
„елементарної частинки” з середнім
часом життя
становить
за величиною:
1) < 10-29 кг; 2) = 10-29 кг; 3) > 10-29 кг?
Відповідь
обґрунтуйте за допомогою принципа
невизначеності, припускаючи, що стала
Планка
Дж∙с.
4.3. Принцип доповнювальності
4.3.1. Принцип доповнювальності передбачає використання основних понять, класичної фізики (енергія W, час t, імпульс p, координати x, y, z тощо) за умови:
1) зміни способу їх одночасного використання;
2) врахування притаманної їм доповнювальності;
3) зміни способу їх використання та врахування їх взаємодоповнювальності?
4.3.2. Чи можливе одночасне використання методів вимірювання просторово-часових (кінематичних) та енергетично-імпульсних (динамічних) параметрів квантових мікрооб’єктів без втрати інформації:
1) можливе; 2) не можливе; 3) малоймовірне?
4.3.3. Взаємодоповнювального є пара фізичних параметрів або величин, яким відповідають:
1) комутативні оператори; 2) не комутативні оператори?
4.3.4. В класичній фізиці елементами фізичної реальності являються:
1) безпосередньо об’єкт дослідження;
2) вимірювальний прилад;
3) процес спостереження, тобто взаємодія приладу з об’єктом дослідження?
4.3.5. В сучасній квантовій фізиці елементами фізичної реальності являються:
1) безпосередньо об’єкт дослідження;
2) вимірювальний прилад;
3) процес спостереження, тобто взаємодія приладу з об’єктом дослідження?
4.3.6. Класична фізична „реальність” охоплює:
1) актуально задане; 2) потенціально-можливе?
4.3.7. Квантово-механічна „реальність” передбачає реальним:
1) актуально задане; 2) потенціально-можливе?
4.3.8. Який з варіантів доповнювальності передбачає „колова” доповнювальність:
1) доповнювальність двох взаємовилучаючих способів опису квантових об’єктів або наборів уявлень щодо них;
2) доповнювальність двох окремих понять в межах певної теорії?
4.3.9. Який з варіантів доповнювальності охоплює „паралельна” доповнювальність:
1) доповнювальність певної пари окремих понять які відносяться до одного типу класичного опису (корпускулярного або хвильового);
2) доповнювальність двох способів опису об’єктів (просторово-часового та імпульсно-енергетичного)?
4.3.10. Чи можливе застосування принципу доповнювальності поза межами природознавства, тобто в науках про людину:
1) так; 2) малоймовірне; 3) не можливе?