Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Квант 2011-2012.doc
Скачиваний:
12
Добавлен:
18.02.2016
Размер:
724.48 Кб
Скачать

6.План практических занятий.

ТЕМА

СОДЕРЖАНИЕ

неделя

литература

1

Несостоятельность классической электродинамики Максвелла в применении к атому.

  1. Обсуждение проблемы строения атома: модель Томсона, модель Резерфорда.

  2. Излучение ускоренно-движущегося электрона в теории Максвелла

  3. Формула скорости потери энергии

  4. Оценка времени потери энергии электроном в атоме водорода, если бы он подчинялся законом классической электродинамике

- преобразование формулы

- интегрировании формула Максвелла

- количественные расчеты

е. Проблема устойчивости атома

1

[6] № 1

2

Волны де Бройля

  1. Обсуждение гипотезы де Бройля

  2. Переход от формул, определяющих характеристики фотона к соответствующим характеристикам частиц, определяющих волновые свойства частиц.

  3. Составление и решение задач, решение которых предпологает учет характера математической связи физических величин, входящих в формулу де Бройля.

  4. Расчет длина волны де Бройля с предварительным расчетом скорости.

2

[6] §1

3

Соотношение неопределенностей Гейзенберга

  1. Обсуждение соотношения неопределенностей для координат и импульса как следствия волновых свойств частиц

  2. Расчет неопределенно одной величины по известной неопределенности другой

  3. Оценка неопределенности другой

  4. Оценка минимально возможной энергии электрона в атоме

  5. Оценка возможности нахождения электрона в ядре атома

3

[6] § 1; [4] раздел Квантовой механики

4

Теоремы Эренфеста

- Операторы в квантовой механике

- Динамические переменные в квантовой механике

- Волновые свойства частиц и дискретность состояний

- Дифференцирование операторов динамических переменных

- Статистический характер значений физических величин

- Вычисление средних значении физических величин

- Теоремы Эренфеста

- Применение законов классической механики для средних значении физических величин

4

[6] § 2; [3] гл.V; [2] § 26,27; [5] § 6;

5

Математический аппарат квантовой механики

- Обсуждение свойств операторов: собственные функции и собственные значения, линейность коммуникация, самосопряженность

- Примеры применения заданных операторов к заданным функциям

- Решение задач типа: является ли заданная функция собственной функцией заданного оператора

- нахождение собственных значений оператора по заданной собственной функции

5

[6] §2, [4] разд Квантовой механики.

6

Математический аппарат квантовой механики. Операторы. Коммутация операторов

- Обсуждение особенностей коммутации операторов

- момент импульса. Операторы момента импульса и его проекции на координатные оси

- перестановочные соотношения Гейзенберга

- перестановочные соотношения для операторов составляющих момента импульса

- коммутации операторов и возможность одновременного определения соответствующих физических величин

6

[6] §2; [4] разд. Квантовая механика

7

Частица в потенциальной яме

- Обсуждение понятия потенциальная яма

- Классическая частиц в потенциальной яме

- Волновая функция и энергетической спектр квантовой частицы в потенциальной яме

- вычисление энергии частицы в бесконечно глубокой потенциальной яме

- вычисление средней координаты частицы в потенциальной яме

- вычисление среднего значение составляющих импульса частицы в потенциальной яме

7

[4] § 156,157, [6] § 4

8

Линейный гармонический осциллятор

- Обсуждение ЛГО в классической физике в теории Бора и квантовой физике

- Волновая функция и энергетический спектр ЛГО

- Придание однозначности волновой функции ЛГО

- Вычисление нормировочного коэффициента волновой функции ЛГО

- Интегрирование по частям: метод переброса производной

- использование различных видов волновой функции ЛГО

8

[1] §158, [3] § 48; [6] § 4

9

Прохождение частиц через потенциальный барьер

- Обсуждение условий прохождения частиц через барьер с точки зрение классической и квантовой физики

- решение уравнения Шредингера при условии заданного барьера

- Использование свойства непрерывности волновой функции

- оценка коэффициента отражения и прозрачности барьера

- Туннельный эффект и надбарьерное рассеяние

9

[1] §153,154,156; [3]ХVІ; [7] § 2; [6] § 4

10

Угловая составляющая волновой функции электрона водородоподобного атома

-обсуждение физического смысла угловой составляющей пси-функции водородоподобного атома. Угловая плотность электронного облака.

- Определение конкретного вида изучаемой функции для различных состояний: при различных значений орбитального и магнитного квантового числа.

- Графическое изображение распределению вероятности углового нахождения электрона в атоме.

10

[2]; § 57, [6] § 4.

11

Радиальная часть волновой функции водородаподобного атома

- обсуждение физического смысла радиальной части пси – функции водородоподобного атома.

Радиальная плотность электронного облака.

- определение конкретного вида радиальной функции при различных значениях квантовых чисел, то есть в различных состояниях электрона.

11

[3] § 49-51; [7] § 2

12

соответствие квантовой механики и теории Бора

- Обсуждение принципа соответствия в науке, в том числе в физике.

- Определение линейной плотности вероятности нахождения электрона, как функции расстояния электрона от ядра.

-Исследование функции линейной плотности вероятности нахождения электрона в атоме: определение экстремумов (максимума и минимума), и хода кривой зависимости при различных значениях квантовых чисел.

- Сравнение результатов квантовой механики с теорией орбит Бора.

- Обсуждение смысла соответствия.

12

[2]; [3]. VІІІ

13

Спин. Магнитные свойства атомов

- Обсуждение смысла, как принципиально квантовых характеристик частиц.

- спин электрона.

- Орбитальный и собственный магнитные моменты электрона . Магнетон Бора.

- Термы много электронных атомов. Определить и записать.

- Вычисление магнитного момента электрона в заданном состоянии.

13

[2] VIІ; [6] §6; [4] раздел «Квантовая механика».

14

Периодическая система элементов

- Структура периодической системы Д.И. Менделеева .

- Квантовые числа, как характеристики состояния.

- Структура электронной оболочки атома, из решения уравнения Шредингера.

- Роль взаимодействия электронов.

- Расширение энергетических уравнений. Снятие вырождения.

- Перекрытие энергетических уровней.

- Приближенная структура электронных оболочек.

- Заполнение электронных оболочек атомов в различных частях периодической системы.

- Лантаноиды и атиноиды.

14

[2] § 90,91; [6] § 7; [3] § 124

15

Характеристики состояния электрона в атоме

- Физические величины и квантовые числа.

- Дискретные спектры физических величин.

- Возможные и запретные значения физических величин.

- Неопределенность состояния в квазиклассическом приближении.

15

[2] §90,91