- •1.Интерференция света. Условие интерференционного макс и мин.
- •2.Методы получения когерентных световых волн. Расчет интерференционной картины от двух когерентных источников.
- •3.Интерференция света в тонких пленках.
- •4.Кольца Ньютона.
- •5.Применение интерференции.
- •6.Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля.
- •7.Метод зон Френеля.
- •8.Дифракция Фраунгофера на бесконечно длинной щели.
- •9. Одномерная дифракционная решетка.
- •10.Дифракция рентгеновских лучей.
- •11.Дисперсия света.
- •12.Поглащение света. Коэффициент поглощения.
- •13. Естественный и поляризованный свет.
- •14. Закон Малюса.
- •15.Поляризация света при отражении и преломлении. З-н Брюстера.
- •16. Двойное лучепреломление. Поляризационные призмы и поляроиды.
- •17. Искусственная оптическая анизотропия. Вращение плоскости поляризации.
- •18.Тепловое излучение. Спектральные характеристики теплового излучения.
- •19. Законы теплового излучения абсолютно черного тела.
- •20.Квантовая гипотеза и формула Планка.
- •21.Внешний фотоэффект. Опыт Столетова.
- •22.Законы фотоэффекта.
- •23.Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.
- •24.Эффект Комптона.
- •25.Давление света. Опыт Лебедева.
- •26.Корпускульрно-волновая двойственность света.
- •27.Волновые свойства частиц. Формула де Бройля.
- •28.Волны де Бройля.
- •29.Соотношение неопределенностей Гейзенберга.
- •34. Опты Резерфорда. Спектры атома водорода.
- •35. Постулаты Бора. Опыт Франка и Герца.
- •36.Теория атома водорода по Бору.
- •37.Атом водорода в квантовой механике. Квантовые числа.
- •38. Спонтанное и вынужденное излучение. Оптический квантовый генератор.
- •39. Состав атома ядра. Ядерные силы. Энергия связи ядра.
- •40.Радиоактивные превращения. Закон радиоактивного распада. Характеристики интенсивности распада.
- •41.Активность, единицы активности.
- •42.Альфа-распад и его закономерности.
- •43. Бета-распад и его закономерности.
- •44. Гамма – излучение.
- •45. Ядерные реакции и их классификации.
- •46. Ядерные реакции. Цепная реакция. Ядерный реактор.
- •47.Термоядерная реакция. Проблемы управления термоядерным синтезом.
- •30. Волновая функция. Общее уравнение Шредингера.
- •31.Стационарное уравнение Шредингера. Движение свободной микрочастицы.
- •32. Микрочастица в одномерной потенциальной яме бесконечной глубины.
- •33. Прохождение микрочастицы сквозь потенциальный барьер.
47.Термоядерная реакция. Проблемы управления термоядерным синтезом.
Термоядерные реакции, ядерные реакции между лёгкими атомными ядрами, протекающие при очень высоких температурах (порядка 107 К и выше). Высокие температуры, то есть достаточно большие относительные энергии сталкивающихся ядер, необходимы для преодоления электростатического барьера, обусловленного взаимным отталкиванием ядер (как одноимённо заряженных частиц). Без этого невозможно сближение ядер на расстояние порядка радиуса действия ядерных сил, а следовательно, и «перестройка» ядер, происходящая при Термоядерные реакции Поэтому Термоядерные реакции в природных условиях протекают лишь в недрах звёзд, а для их осуществления на Земле необходимо сильно разогреть вещество ядерным взрывом, мощным газовым разрядом, гигантским импульсом лазерного излучения или бомбардировкой интенсивным пучком частиц.
Управляемый термоядерный синтез (УТС) — синтез более тяжёлых атомных ядер из более лёгких с целью получения энергии, который, в отличие от взрывного термоядерного синтеза (используемого в термоядерных взрывных устройствах), носит управляемый характер. Управляемый термоядерный синтез отличается от традиционной ядерной энергетики тем, что в последней используется реакция распада, в ходе которой из тяжёлых ядер получаются более лёгкие ядра. В основных ядерных реакциях, которые планируется использовать в целях осуществления управляемого термоядерного синтеза, будут применяться дейтерий и тритий , а в более отдалённой перспективе гелий-3 и бор-11 .
30. Волновая функция. Общее уравнение Шредингера.
Мы привыкли к тому, что физически реальное - измеримо. Бор и Гейзенберг сделали обратное высказывание: " Принципиально неизмеримое - физически нереально." Поскольку из соотношения неопределенностей следует, что частица не имеет одновременно импульс и координату, то не следует об этом и говорить. А "говорить" следует о волновой функции, которая описывает микросостояние системы, ее волновые свойства.
Де Бройль связал со свободно движущейся частицей плоскую волну. Известно, что плоская волна, распространяющаяся в направлении оси х описывается уравнением S=Acos(wt- kх+jО)
или в экспоненциальной форме S=АOехр[i(wt- kх+jО)].
уравнение волны де Бройля для свободной частицы пишут в виде Y =АOехр[(-i/ )(Еt- pх)](в квантовой механике показатель экспоненты берут со знаком минус, но поскольку физический смысл имеет |Y| 2).
Функцию Y называют волновой функций или пси-функцией. Она, как правило, бывает комплексной.
Интепретацию волновой функции дал в 1926 г. Борн: квадрат модуля волновой функции определяет вероятность того , что частица будет обнаружена в пределах объема dV:
dP=|Y| 2 dV=YY*dV (17)
где Y* - комплексно - сопряженная волновая функция.
Величина |Y| 2=YY* = dP/ dV - имеет смысл плотности вероятности.
Интеграл от (17), взятый по всему пространству, должен равняться единице (вероятность достоверного события Р=1).
(18)
Выражение (18) называют условием нормировки.
Отметим еще раз, что волновая функция описывает микросостояние частицы, ее волновые свойства и она позволяет ответить на все вопросы, которые имеет смысл ставить. Например, найти энергию и импульс частицы. Для этого следует вычислить следующие частные производные Y по координате х и времени t:
о ткуда
(19)
Уравне́ние Шрёдингера — уравнение, описывающее изменение в пространстве и во временичистого состояния, задаваемого волновой функцией, в гамильтоновых квантовых системах. Играет в квантовой механике такую же важную роль, как уравнение второго закона Ньютона вклассической механике. Его можно назвать уравнением движения квантовой частицы. Установлено Эрвином Шрёдингером в 1926 году.
Уравнение Шрёдингера предназначено для частиц без спина, движущихся со скоростями много меньшими скорости света.
В квантовой физике вводится комплекснозначная функция , описывающая чистое состояние объекта, которая называется волновой функцией. В наиболее распространенной копенгагенской интерпретации эта функция связана с вероятностью обнаружения объекта в одном из чистых состояний (квадрат модуля волновой функции представляет собой плотность вероятности). Поведение гамильтоновой системы в чистом состоянии полностью описывается с помощью волновой функции.
Отказавшись от описания движения частицы с помощью траекторий, получаемых из законов динамики, и определив вместо этого волновую функцию, необходимо ввести в рассмотрение уравнение, эквивалентное законам Ньютона и дающее рецепт для нахождения в частных физических задачах. Таким уравнением является уравнение Шрёдингера.
Пусть волновая функция задана в N-мерном пространстве, тогда в каждой точке с координатами , в определенный момент времени t она будет иметь вид . В таком случае уравнение Шрёдингера запишется в виде:
где , — постоянная Планка; — масса частицы, — внешняя по отношению к частице потенциальная энергия в точке , — оператор Лапласа (или лапласиан), эквивалентен квадрату оператора набла и в n-мерной системе координат имеет вид: