Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Коммерциялық емес акционерлік қоғамы

«Алматы энергетика және байланыс университеті»

Физика кафедрасы

ЕСЕПТЕУ СЫЗБА ЖҰМЫСЫ №3

Физика пәні бойынша

Тақырыбы: Кванттық механика

Нұсқа: 19

Мамандық: Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар

Орындаған: РЭТк-16-3 тобының студенті

Ахметбек Шыңғыс

Тексерген: Сарсенбаева С. Н.

__________ ____________ «_______» ____________ 2017ж.

баға қолы

Алматы, 2017

Мазмұны

Кіріспе 3

Жұмыстың мақсаты 4

Есептер: 5

Қорытынды 9

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 10

Кіріспе

Кванттық механика, толқындық механика – микробөлшектердің (элементар бөлшектердің, атомдардың, молекулалардың, атом ядроларының) және олардың жүйелерінің (мысалы, кристаллдардың) қозғалу заңдылықтарын анықтайтын, сондай-ақ, бөлшектер мен жүйелерді сипаттайтын физикалық шамаларды макроскопиялық тәжірибеде тікелей өлшенетін шамалармен байланыстыратын теория.

Ол өрістің кванттық теориясында, кванттық химияда, кванттық статистикада, т.б. қолданылады. Кванттық механика бейрелятивистік (жарық жылдамдығымен салыстырғанда төмен жылдамдықтағы с) және релятивистік (жарық жылдамдығымен салыстыруға болатын жоғары жылдамдықтағы с) болып бөлінеді.

Бейрелятивистік кванттық механика (өзінің қолданылу аймағындағы Ньютон механикасы сияқты) – толық аяқталған, қайшылықтары жоқ, өз саласында кез келген есептерді шешуге мүмкіндігі бар теория. Керісінше, релятивистік кванттық механиканы мұндай теория қатарына жатқызуға болмайды. Классикалық механика кванттық механиканың жуықталған дербес түрі болып саналады.

Жұмыстың мақсаты

Кванттық механика, Шредингер теңдеуін, Гейзенгерг анық сызықтарының ара қатынасын оқып үйрену.

Есептер:

6.124. Энергиясы Е 1МэВ гамма-квант бұрышымен тыныштықтағы еркін протоннан сейілді. Гамма-кванттық протонға беретін Е_К кинетикалық энергиясын.

Бер:

Т-?

Комптон эффекті теңдеуі:

Осыдан:

7.12. Кинетикалық энергиясы Т=1.5 кэВ электронның Вильсон камерасы арқылы алынған ізінің ені болды. Осы із бойынша электрон қозғалысының классикалық механика заңдары бойынша ауытқуын байқау мүмкін бе? Осыны анықтаңыздар.

Бер:

Т=1.5 кэВ

-?

Вильсон камерасының ОХ осімен қозғалған электронның ізінің қалыңдығы осы координатаның анықталуының белгісіздігін береді, яғни . Осы белгісіздіктің импульсі Гейзенбергтің теңдігімен анықтаймыз:

Импульсті тапқан кездегі салыстырмалы қателік: , белгісіздік қатынасынан алынатын-ден үлкен немесе тең болу керек:

Бұл жердегі р – импульс мынаған тең:

Сонда:

7.34. Энергиясы Е=1МэВ протон потенциалды барьерді өту кезінде дебройльдік толқын ұзындығын 1% өзгертті. Потенциалдық бөгеттің U биіктігін анықтаңыздар.

Бер:

Е=1МэВ=1.6*10^-13Дж

U - ?

E<<E₀ болғандықтан I ауданында мына формуланы қолданіға болады:

- II аудан үшін

Есептің шарты бойынша:

8.25 Германий үлгісі кесегін 0⁰-тан 17⁰-қа дейін қыздырады. Германийдің тыйым салынатын аймағының енін деп қабылдап, оның меншікті өткізгіштігінің неше есе өсетінін анықтаңыздар.

Бер:

Т₁=0+273=273К

Т₂=17+273=290К

Германий жартылайөткізгіш болып саналады, оның меншікті өткізгіштігі Т температурадан мына заң бойынша байланысты болады:

Бұл жерде:

- температурамен ақырын өзгеретін шама

Осыдан:

6.88. Дене температурасы Т=3000К. Сәуле шығарудың спектрлік тығыздығының максимунына жақын толқын ұзындығының нм жіңішке интервалына сәйкес келетін абсолют қара дененің бірлік бетінің сәуле шығару қуатын Планк формуласы арқылы табыңыздар.

Бер:

Т=3000К

- ?

Планк формуласымен:

кВт/см²

-абсолют қара дененің сәуле шығарғыштығының спектрлік тығыздығы

Дж/К – Больцман тұрақтысы

Джс*с – Планк тұрақтысы

Дж*с - Планк тұрақтысы

м*с – жарық жылдамдығы

6-қосымша. Оқшауланған жабық ыдыс ішінде газ орналасқан. Газ молекулаларының концентрациясы n. Газ молекулаларының ілгерілемелі қозғалысының кинетикалық энергиясының көлемдік тығыздығы, абсолют қара дененің электромагнитті сәуле шығару энергиясының көлемдік тығыздығына қандай Т температурада тең болады?

Қорытынды

Кванттық механика, Шредингер теңдеуін, Гейзенгерг анық сызықтарының ара қатынасын оқып үйрендім.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

1. Байпақбаев Т.С, Қарсыбаев М.Ш. Жалпы физика курсының есептер жинағы. – Алматы: АЭжБУ, ТОО «Ақ Шағыл» баспасы - 2014. – 248 б.

2. Т.С. Байпақбаев, М.Ш. Қарсыбаев, А.С. Жармухамбетова. Физика. 5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандығының студенттері үшін есептеу-сызба жұмыстарды орындау бойынша әдістемелік нұсқаулықтар. – Алматы: АЭжБУ, 2014ж. – 29б.