
- •1. Какие конкретно явления природы, объекты, механизмы были объяснены и какие достижения техники созданы на основе законов квантовой механики?
- •2. Почему Макса Планка считают основателем квантовой теории? в связи с чем была введена в науку гипотеза квантов?
- •3. Каковы экспериментальные доказательства корпускулярного характера света? Кратко опишите по крайней мере два из них, полученные в начале хх века.
- •4. Кратко изложите волновую концепцию описания частиц. В чем заключалась экспериментальная проверка этой гипотезы? Что такое длина волны де Бройля?
- •5. Кратко опишите первые модели атома, предложенные Дж.Томсоном и э.Резерфордом. Какие факты указывали на противоречивость каждой модели?
- •6. Сформулируйте два постулата и опишите модель атома, предложенные н.Бором. Какие экспериментальные данные подтвердили его теорию?
- •7. Почему состояние микрообъекта невозможно определить так же, как в классической теории Ньютона?
- •8. Какая величина характеризует состояние квантово-механической системы? Каков ее физический смысл?
- •9. В связи с чем говорят о вероятностном детерминизме в квантовой механике?
- •10. Кратко изложите историческое развитие взглядов на соотношение между динамическими и статистическими закономерностями в описании явлений природы.
- •11.Каким образом появление квантовой механики повлияло на представления о соотношении динамических и статистических законов в описании природных закономерностей?
- •12.Укажите основные различия между динамическими и статистическими закономерностями в описании природных процессов
- •13.Почему с одним и тем же микрообъектом мы вынуждены связывать такие противоречивые макроскопические образы как волна и частица?
- •15.Обладают ли волновыми свойствами макрообъекты (например, Земля или теннисный мяч)? Почему мы не говорим о корпускулярно-волновом дуализме в отношении объектов макромира?
- •16 В чем заключается принцип дополнительности, предложенный н.Бором? Где он применяется?
- •27. Какими особенностями электронного строения определяются свойства кристалла (на примере проводников, полупроводников и диэлектриков)?
- •29. Какие разновидности кварков были выделены?
- •31. На какие типы можно разделить элементарные частицы в зависимости от времени жизни (t), массы(m), спина(s)?
- •32. К каким основным типам сил можно свести все известные взаимодействия в природе?
- •39. Приведите общую схему классификации элементарных частиц (стандартная модель).
- •40. На основе какой идеи, когда и кем были объединены описания электромагнитного и слабого взаимодействий?
- •42. Что за объект физический вакуум?
5. Кратко опишите первые модели атома, предложенные Дж.Томсоном и э.Резерфордом. Какие факты указывали на противоречивость каждой модели?
Модель атома Томсона (модель «Пудинг 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 [10] 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.
6. Сформулируйте два постулата и опишите модель атома, предложенные н.Бором. Какие экспериментальные данные подтвердили его теорию?
Бор предположил, что атомы, должны квантоваться, т.е. они могут принимать только определенные дискретные значения. 1й постулат: атомы имеют ряд стационарных состояний соответствующих определенным значениям энергий: Е1, Е2...En. Находясь в стационарном состоянии, атом энергии не излучает, несмотря на движение электронов.
2й постулат: в стационарном состоянии атома электроны движутся по стационарным орбитам, для которых выполняется квантовое соотношение: mVr = n·h/2·, где m·V·r =L - момент импульса, n=1,2,3..., h-постоянная Планка.
3й постулат: излучение или поглощение энергии атомом происходит при переходе его из одного стационарного состояния в другое. При этом излучается или поглощается порция энергии (квант), равная разности энергий стационарных состояний, между которыми происходит переход
7. Почему состояние микрообъекта невозможно определить так же, как в классической теории Ньютона?
Квантовая физика значительно сложнее для понимания, чем классическая физика, так как человек привык к механической детерминированности окружающего мира. Она отсутствует в квантовой механике. В то же время квантовая физика в качестве предельного перехода содержит в себе классическую физику
8. Какая величина характеризует состояние квантово-механической системы? Каков ее физический смысл?
Волновая Ψ-функция полностью описывает состояние e- в атоме. Борн установил её физ. смысл: квадрат модуля функции определяет вероятность нахождения частицы в том или ином месте пространства.