1. Какие конкретно явления природы, объекты, механизмы были объяснены и какие достижения техники созданы на основе законов квантовой механики? Процессы взаимодействия света с веществом и процессы происходящие в атоме.

На основе гипотезы квантов было объяснено явление фотоэффекта. Оказалось, что свет можно представить как поток отдельных неделимых частиц.

Было установлено, что каждое тело наряду с корпускулярными, должно обладать и волновыми свойствами.

Квант мех позволила установить природу химических связей, объяснила периодическую систему, строение атомов и атомных ядер, свойства элементарных частиц, строение и многие свойства макротел, белые карлики, нейтронные звезды, объяснить такие явления как ферромагнетизм и сверхтекучесть.

Достижения техники: микросхемы, ядерные реакторы.

Квант. мех. лежит в основе поиска и создания новых материалов.

2. Почему Макса Планка считают основателем квантовой теории? в связи с чем была введена в науку гипотеза квантов?

Он предложил решение проблемы распределения энергии в спектре «абсолютно чёрного тела».

Планк предположил что электромагнитная энергия может излучаться и поглощаться малыми порциями-квантами. Энергия кванта зависит от его частоты.

Также он ввёл универсальную постоянную h.

Е=hv где v – это ню

h = 6,626 * 10 в степени – 34 дж*с

3. Каковы экспериментальные доказательства корпускулярного характера света? Кратко опишите по крайней мере два из них, полученные в начале хх века.

Корпускулярные свойства света проявляются при фотоэффекте (испускание электронов веществом под действием света) и в эффекте Комптона (рассеивание рентгеновских лучей под действием электронов). Корпускулярные и волновые характеристики светы не исключают, а дополняют друг друга.

4. Кратко изложите волновую концепцию описания частиц. В чем заключалась экспериментальная проверка этой гипотезы? Что такое длина волны де Бройля?

Все частицы, имеющие конечный импульс p, обладают волновыми свойствами, и их движение сопровождается некоторым волновым процессом. Формула де Бройля устанавливает зависимость длины волны λ, связанной с движущейся частицей вещества, от импульса p частицы: λ=h/p=h/mv, где m - масса частицы, v — ее скорость, h — постоянная Планка. Волны, о которых идет речь, называются волнами де Бройля.

Длина волны де Бройля для частицы с массой m, имеющей кинетическую энергию W_k :

В 1927 году эту гипотезу подтвердил опыт Дервисона Джермера. Была зафиксирована дифракция электронов.

5. Кратко опишите первые модели атома, предложенные Дж.Томсоном и э.Резерфордом. Какие факты указывали на противоречивость каждой модели?

Модель атома Томсона (модель «Булочка с изюмом»). Он предложил рассматривать атом как некоторое положительно заряженное тело с заключёнными внутри него электронами. Эта модель не объясняла дискретный характер излучения атома и его устойчивость. Была окончательно опровергнута Резерфордом после проведённого им знаменитого опыта по рассеиванию альфа-частиц. Планетарная модель атома Бора-Резерфорда. В 1911 году Эрнест Резерфорд, проделав ряд экспериментов, пришёл к выводу, что атом представляет собой подобие планетной системы, в которой электроны движутся по орбитам вокруг расположенного в центре атома тяжёлого положительно заряженного ядра («модель атома Резерфорда»). Однако такое описание атома вошло в противоречие с классической электродинамикой. Дело в том, что, согласно классической электродинамике, электрон при движении с центростремительным ускорением должен излучать электромагнитные волны, а, следовательно, терять энергию. Расчеты показывали, что время, за которое электрон в таком атоме упадёт на ядро, совершенно ничтожно. Для объяснения стабильности атомов Нильсу Бору пришлось ввести постулаты, которые сводились к тому, что электрон в атоме, находясь в некоторых специальных энергетических состояниях, не излучает энергию («модель атома Бора-Резерфорда»). Постулаты Бора показали, что для описания атома классическая механика неприменима.