7)Линейчатый спектра атома водорода. Спектральные серии. Обобщенная формула Бальмера. Объяснение спектра атома водорода по Бору.

Спектр атома водорода линейчатый т.е. представляет собой совокупность отстоящих друг от друга на разное состояние спектральных линий. Все спектральные линии спектра атома водорода могут быть выражены обобщенной формулой Бальмера ν=R(1/n²-1/m²); R=3,29*10¹⁵ с^-1 –постоянная Риппера, 1/λ=R’(1/n²-1/m²); R’=R/c=1,1*10⁷ м^-1; m и n –номера энергетических состояний. n-приход m-уход. Все линии спектра атома водорода делятся на серии: ультрафиолетовый области света соответствует серия Леймана возникающая при переходе электронов на первый энергетический уровень. В видимой области соответствует серия Бальмера возникающая при переходе на 2й энергетический уровень. Инфа-красный-серия Пашена, Брэкета, Пфунта, Хэмфри, возникает при переходе электронов на 3й, 4й,5й,6й энергетические уровни соответственно. Каждая серия представляет собой совокупность спектральных линий и характеризует наибольшее и наименьшее значение частоты или длины волны. Минимальная частота(максимальная длина волны) соответствует переходу с соседнего энергетического уровня. Max частота(минимальная длина волны) переход с max удаленного энергетического уровня.

Согласно Бору линейчатость спектра связана с дискретностью энергетических состояний. ν_min (λ_max) m=n+1; . ν_max (λ_min) m→∞; hν=E_m-E_n ν=E_n-E_m/h; ν=m_eZ²e⁴(1/n²-1/m²)/8ε₀²n²h³; Z=1: m_ee⁴/8ε₀²n²h³=R

8)Корпускулярно-волновой дуализм свойств веществ. Гипотеза де Бройля. Волны де Бройля. Фазовая и групповая скорость волн де Бройля.

Согласно гипотезе де Бройля только фотоны, но и любые другие микро частицы должны обладать на ряду с корпускулярными и волновыми свойствами т.е. с каждым микро объектом связываются такие корпускулярные характеристики как энергия и импульс, так и волновые характеристики(длина волны, частота) эти характеристики связаны друг с другом. λ=h/p- формула де Бройля. Движение каждой микро частицы обладает импульсом сопоставляется волновой процесс и определенной длиной волны. h-постоянная планка. Данная гипотеза была подтверждена экспериментально, опытами о дифракции электронов, протонов, атомных и молекулярных пучков. Каждому микро объекту присущи и корпускулярные и волновые свойства, которые взаимо дополняют друг друга в тоже самое время любую микро частицу нельзя считать ни частицей ни волной в классическом понимании этих терминов. Волну распространение которой соответствует движение частицы называют волной де Бройля. Для волны де Бройля характерно что её групповая скорость волнового пакета равна скорости движения частицы. Групповая скорость: u=dω/dk; E=ħ/ω=h/2Пν; k=2П/λ=2Пp/h=p/ħ; E=√(p²c²+m₀²cⁿ) u=v-скорость движения частицы. Фазовая скорость: v_фаз=dФ/dt=ω/k=c²/v. Фазовая скорость волны де Бройля превосходит скорость света волны в вакууме.

9)Соотношение неопределённостей Гейзенберга. Соотношение неопределенности для энергии и времени. Принцип причинности в квантовой механике.

Соотношение неопределенностей позволяет определить приделы применимые к частицам понятий классической механики. 1)Соотношение неопределённостей Гейзенберга: микро объект не может иметь одновременно определенную координату и определенно соответствующую проекцию импульса, причем произведение неопределенности этих величин больше или равно постоянной Планка. ∆x∆p_x≥ħ; ∆y∆p_y≥ħ; ∆z∆p_z≥ħ; ħ=h/2П Т.е. чем точнее определено положение частицы тем с меньшей точность можно характеризовать её импульс. 2)Соотношение неопределенности для энергии и времени: Система имеющая определённое время жизни не может быть охарактеризована определенным значением энергии. ∆E∆t≥ħ т.е. чем больше время отведенное для наблюдения какого либо состояния системы тем с большей точностью можно говорить об энергии этого существования.