22. Волновое свойство микрочастиц. Гипотеза Деброля.
Волновые свойства света. Свет - сферическая волна, распространяющаяся во всех направлениях от источника света. Она подвержена интерференции, дифракции.
Гипотеза Деброля. Гипотеза утверждает, что не только фотоны, но и электроны и любые другие частицы материи наряду с корпускулярными обладают также волновыми свойствами. С каждым микрообъектом связываются, с одной стороны, корпускулярные характеристики – энергии E и импульс p, а с другой – волновые характеристики – частота и длинна волны:
E = hn, p = h/n
Таким образом, любой частицы, обладающей импульсом, сопоставляют волновой процесс с длинной волны, оред. по формуле Бройля:
Это отношение справедливо для любой частицы с импульсом p.23. Соотношение неопределенностей Гейзенберга, микрочастица (микрообъект) не может иметь одновременно и определенную координату (x, y, z), и определенную соответствующую проекцию импульса (px,py,pz), причем неопределенности этих величин удовлетворяют условиям
DxDpx ³h, DyDpy ³h, DzDpz ³h, т.е. произведение неопределенностей координаты и соответствующей ей проекции импульса не может быть меньше величины порядка h. Соотношение неопределенностей для энергии E и времени t: DEDt ³h. DE- неопределенность энергии некоторого состояния системы, Dt – промежуток времени, в течение которого оно существует.24.Свойство волновой функции. Уравнение Шредингера.
Уравнение справедливо для любой частицы, движущийся с малой скоростью.
25.Квантовая энергия электронов в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенкам.
26.Боровская теория атомов водорода. Квантовые постулаты Бора.
1)«постулат о стационарных состояниях»:
Атомы могут существовать длительное время только в определенных состояниях; в этих состояниях, несмотря на движение электронов в атоме, атомы не излучают и не поглощают энергию. В этих состояниях атомы обладают энергиями, образующими дискретный (прерывистый) ряд. Эти состояния получили название стационарные. meur=nh/2p.
2)«постулат условия частот»:
При переходе из одного стационарного состояния в другое атомы поглощают или испускают строго определенное количество энергии. hn=En-Em, где n- исходный уровень, m- уровень, на который перешел электрон; когда n>m, то энергия излучается, когда n<m, то энергия поглощается.
27.Энергетические зоны в кристаллах. Металлы. Диэлектрик. Полупроводники.
Полупроводники – в широкий класс веществ, характеризующийся значениями удельной электропроводности d, лежащей в диапазоне между удельной электропроводностью металлов и хороших диэлектриков, то есть эти вещества не могут быть отнесены как к диэлектрикам (так как не являются хорошими изоляторами), так и к металлам (не являются хорошими проводниками электрического тока). К полупроводникам, например, относят такие вещества как германий, кремний, селен, теллур, а также некоторые оксиды, сульфиды и сплавы металлов. Полупроводники преобразуют ток. К ним относятся: германий, кремний и тд. Отличается от проводников характером зависимости электропроводности от температуры. Удельное сопротивление с увеличением t0 не растет как у металлов, а наоборот резко уменьшается. При низких t0 полупроводник ведет себя как диэлектрик. Проводимость полупроводников, обусловлена наличием у них свободных электронов, называют электронной проводимостью
d= d0 Где d0 - постоянный коэффициент , соот. электропроводности при T стрем. к бесконечности
Диэлектрики – тела в которых практически отсутствуют свободные заряды ( стекло, пластмасса). В диэлектриках нет свободных зарядов. Полярные диэлектрики состоят из диполей, которые в отсутствие электрического поля расположены хаотично, и суммарное электрическое поле в диэлектриках равно нулю. Диполь представляет собой совокупность равных по модулю и разноименных зарядов, находящихся на малом расстоянии друг от друга. Независимо от природы диэлектрика напряженность внешнего поля в нем всегда ослаблена в e раз: e = Ео/Е. Относительная диэлектрическая проницаемость e показывает, во сколько раз напряженность электрического поля в диэлектрики меньше, чем в вакууме.
Металлы. В узлах кристаллической решетки располагаются + ионы металла. В металлах между положительными ионами хаотически, подобно молекулам газа, движутся свободные электроны, наличие которых обеспечивает хорошую электропроводность металлов. Если внутри металла нет электрического поля, то движение электронов хаотично, и в каждый момент скорости различных электронов имеют разную величину и направление. Металлы встреч. В виде полекресталлов.
28. Атомное ядро. Нуклоны. Ядерная сила. Энергия связи нуклонов в ядре.
Состав ядра атома.
Атом образован из нуклонов, которые в свою очередь состоят из двух видов микрочастиц - протонов и нейтронов. Z- число протонов, N- число нейтронов, A=Z+N- массовое число. По составу атомного ядра элементы делятся на:
1)изотопы - химические элементы, имеющие одинаковое число протонов, но разное число нейтронов;
2)изобары- атомы с различным составом ядра, но с одинаковым числом нуклонов;
3)изотон - атомы, имеющие ядра с одинаковым числом нейтронов.
Атомное ядро характеризуется зарядом Ze, где Z – зарядовое число ядра. Нуклоны – протоны и нейтроны. Ядерная сила – силы, превышающие кулоновские силы отталкивания между протонами. Основные свойства:
1) явл. силами притяжения;
2)явл. короткодействующими;
3)зарядовая независимость- силы имеют не эл.природу;
4)свойственно насыщение - удельная эн. не ростет, а остается постоянной;
5)зависит от ориентации спинов взаимод. нуклонов;
6)не явл. центральными.
Энергия связи нуклонов в ядре. Оболочечная модель предполагает распределение нуклонов в ядре по дискретным энергетическими уровням, заполняемым нуклонами, и связывает устойчивость этих ядер с заполнением этих уровней.
29. Альфа – распад и бета- распад. Закон радиоактивного распада.
Закон радиоактивного распада:
, где N0 – начальное число не распавшихся ядер (t = 0), N – число не распавшихся ядер в момент времени t . Формула выражает закон радиоактивного распада, согласно которому число не распавшихся ядер убывает со временем по экспоненциальному закону.Альфа – распад.
Бета- распад.