К онтрольні питання і вправи

1. Паралельний пучок моноене-ргетичних електронів напра-влений нормально на вузьку щілину шириною а = 1 мкм. Визначити швидкість цих електронів, якщо на екрані, який стоїть на відстані ℓ = 20 см від щілини, ширина центрального дифракційного максимума складає ∆х = 48 мкм.

2. Паралельний пучок електро-нів, прискорений різницею потенціалів U = 50 В, напра-влений нормально на дві па-ралельні щілини, які лежать в одній площині і відстань d між якими дорівнює 10 мкм. Визначити відстань між центральним і першим максимумом дифракційної картини на екрані, який розташований від щілин на відстані ℓ = 0,6 м.

3. Використовуючи співвідношення невизначеностей, показати, що в ядрі не можуть знаходиться електрони. Лінійні розміри ядра прийняти рівними 5фм.

Лабораторна робота № 9.12 „Дифракційна решітка”.

Мета роботи: вивчення явищ, які спостерігаються при проходженні світла через дифракційну решітку.

Завдання

1. В изначити залежність накладання головних максимумів від періоду решітки і довжини світлової хвилі.

2. Порівняти спектральні властивос-ті лінзи і дифракційної решітки.

3. Вивчити вплив дифракції на розділення лінзи.

Порядок виконання роботи

1. По черзі змінюючи довжину хвилі світла и періоду решітки, визначити зміну положення нульового і другого головних максимумів.

2. В изначити залежність роздільної здатності лінзи від її діаметра, кутової відстані між об’єктами і довжини світлової хвилі.

3. Зробити висновки.

Контрольні питання і вправи

1. На вузьку щілину падає нормально монохроматичне світло. Кут φ відхилення пучків світла, які відповідають другій світлій дифракційній смузі, дорівнює 1^○. Скільком довжинам хвиль падаючого світла дорівнює ширина щілини?

2. Яку найменшу роздільну силу R повинна мати дифракційна решітка, щоб з її допомогою можна було розрізнити дві спектральні лінії калію (λ₁ = 578 нм і λ₂ = 580 нм)? Яке найменше число N штрихів повинна мати ця решітка, щоб розрізнення було можливе в спектрі другого порядку?

3. Діаметр D об’єктива телескопа дорівнює 8 см. Яка найменша кутова відстань β між двом зірками, дифракційні зображення яких в фокальній площині об’єктива виходять роздільними? При малій освітленості око людини найбільш чутливе до світла з довжиною хвилі λ = 0,5 мкм.

Лабораторна робота № 9.13 „Квантові частинки в потенціальному полі”.

Мета роботи: вивчити правила квантування стаціонарних станів мікрочастинок.

Завдання

1. Спостерігати виникнення стоячих хвиль на стаціонарних електронних орбітах.

2. Визначити закономірність розрахунку радіусів стаціонарних орбіт.

3. Визначити залежність хвильової функції і енергетичного спектра від ширини потенціальної ями і маси частинки.

Порядок виконання роботи

1. В режимі «Радіус» визначити значення радіусів стаціонарних орбіт. Встановити залежність цих значень від радіуса першої боровської орбіти.

2. Модель. Квантування електронних орбіт.

3. Визначити залежність енергетичного спектра частинки, яка знаходиться в потенціальній ямі, від ширини ями і маси частинки.

4. Побудувати енергетичні спектри частинки для двох довільних пар значень параметрів L і m.

5. Зробити висновки.