Добавил:
klimintas
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Лекции / 08 Соотношения неопределенности.ppt
X
- •Кислицын А.А. Физика атома, атомного ядра и элементарных частиц
- •Принцип неопределенности
- •Соотношения неопределенности
- •Действительно, если бы частица имела одновременно определенное значение координаты и импульса, то в
- •Соотношения неопределенностей (8.1) можно получить из формулы (7.8), которая связывает
- •Вывод соотношений неопределенности из эксперимента
- •Вывод соотношений неопределенности из эксперимента
- •Соотношение неопределенности для энергии
- •Ширина спектральных линий
- •Оценка размеров и энергии атома водорода
- •Оценим расстояние, на котором электрон может быть обнаружен с наибольшей вероятностью. Со- гласно
- •Состояние атома наиболее устойчиво при минима-
- •Оценка энергии атома водорода
Оценим расстояние, на котором электрон может быть обнаружен с наибольшей вероятностью. Со- гласно соотношению неопределенности ∆p∆R ~ ћ. Расстояние известно с ошибкой ~R, поэтому им- пульс может быть определен с точностью порядка p ~ ћ/R. Кинетическая энергия
T |
p2 |
|
h2 |
|
2m |
8 2mR2 |
|||
|
|
Потенциальная энергия
|
U |
e2 |
|
|
|
|
|
4 0 R |
|
|
|
||
Полная энергия |
E T U |
|
h2 |
|
e2 |
|
|
8 2mR2 |
4 0 R |
||||
|
|
|
|
Состояние атома наиболее устойчиво при минима-
льном значении энергии, соответствующее рассто-
яние R0 и есть наиболее вероятное. Чтобы его най-
ти, продифференцируем E по R, и приравняем dE/dR к нулю:
dE |
|
|
|
2h2 |
|
|
|
e2 |
|
|
1 |
|
e2 |
h2 |
0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dR |
|
8 |
2 |
mR |
3 |
|
4 0 R |
2 |
4 R |
2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
mR |
|
|||||||
Отсюда R |
|
h2 0 |
|
|
, что совпадает с результатом, |
||||||||||||||
me2 |
|
|
|||||||||||||||||
полученным в теории Бора. |
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, радиус первой боровской орбиты –
это наиболее вероятное удаление электрона от
ядра.
Оценка энергии атома водорода
Соответствующее наименьшее значение энергии по- лучим, если в формулу для полной энергии
|
E T U |
|
|
h2 |
e2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
8 2mR2 |
4 0 R |
||||||
подставим |
R |
|
h2 0 |
|
||||
|
me2 |
|
|
|||||
Получаем: |
E = - |
m e4 |
|
|||||
e |
|
|||||||
|
8h2 ε2 |
|
|
0
что также совпадает с результатом, даваемым тео-
рией Бора
Соседние файлы в папке Лекции