Порядок выполнения работы

1. Войдите в исследовательский режим работы программы. Выберите исходные параметры для модельного эксперимента и пронаблюдайте за дифракцией микрочастиц на щели. Убедитесь в том, что дифракционная картина для микрочастиц является проявлением статистической (вероятностной) закономерности.

2. Исследуйте зависимость ширины центрального максимума от размеров щели при неизменной энергии частицы (например, электрона).

3. При неизменной ширине щели измените энергию частицы. Сделайте вывод о влиянии скорости (энергии) на ширину центрального дифракционного максимума.

4. Выбрав в качестве исследуемых частиц протон, а затем  – частицу, исследуйте влияние массы частицы на ширину центрального максимума при прочих неизменных параметрах.

5. Заполните в тетради предлагаемую табл.4.1 измерений для электрона, протона и  частицы. Сделайте выводы о влиянии массы, скорости и ширины щели на дифракцию микрочастиц при их прохождении через щель.

Таблица 4.1

№ п/п	частица	m, 10-27 кг	E, эВ	, Мм/с	b, мкм	, нм	x, мкм
	e-10		E1		b1
			E1		b2
			E2		b2
	р11		Е3		b3
			Е3		b3

6. Для получения зачета по данной работе войдите в контролирующий режим работы программы. Выполните необходимые задания.

Контрольные вопросы

1. В чем состоит физический смысл волн де Бройля?

2. Как вычислить дебройлевскую длину волны электрона, движущегося с кинетической энергией Е? Как изменится длина волны де Бройля, если кинетическая энергия возрастет в 2 раза?

3. Как оценить с помощью соотношения неопределенностей угловую ширину пучка микрочастиц за щелью?

4. При каком условии дифракция микрочастиц на щели будет выражена наиболее ярко?

5. Сформулируйте гипотезу де Бройля. Как определяется длина волны де Бройля через импульс частицы, через её кинетическую энергию, через ускоряющую разность потенциалов?

6. Определите длину волны де Бройля для релятивистского электрона с кинетической энергией Т.

7. В чем заключается физический смысл квадрата модуля пси-функции? Запашите условие нормировки вероятности.

8. Какие ограничения вносит наличие волновых свойств у электронов в применимости к ним понятий, характеризующих частицу в классической механике?

9. Объясните физический смысл соотношения неопределенностей для координаты и импульса частицы.

10. Как связаны энергия частицы, находящейся на определенном энергетическом уровне и время нахождения её в данном состоянии?

4.2 Прохождение микрочастиц через потенциальный барьер

Компьютерная лабораторная работа № 4.06

Цель работы:исследовать влияние массы частицы, высоты и ширины потенциального барьера на вероятность прохождения частицы через барьер.