Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Физика_УМП_заочное

.pdf
Скачиваний:
66
Добавлен:
22.02.2016
Размер:
825.49 Кб
Скачать

между векторами E и H . В плоской волне векторы E и H взаимно перпендикулярны поэтому | E×H |= EH . Тогда с помощью

(2) получаем:

S = EH = E2 ε0 / μ0 .

Подставляя численные значения, получаем

S = (2 10

3

)

2

8,85 1012

=1,06 10

8

Дж .

 

 

4π107

 

см2

81

Волновая оптика

48. В установке для наблюдения колец Ньютона пространство между линзой с показателем преломления n2 = 1,5 и пластинкой с показателем преломления n3 = 1,8 заполнено газом с показателем преломления n1 = 1,0. Интерференция наблюдается в отраженном свете с длинной волны 0,7 мкм. Радиус кривизны линзы равен 0,5 метра. Найти радиус m-го темного кольца.

Дано: Решение:

n2 = 1,5 n1 = 1,0 n3 = 1,8

λ = 0,7 мкм R = 0.5 м

rm─?

Схема наблюдения колец Ньютона в отраженном свете представлена на рисунке. Свет падает на линзу перпендикулярно ее горизонтальной поверхности. На границе линзы со средой, находящейся между пластиной и линзой, часть его (луч 1) отражается, а часть (луч 2) проходит путь d в среде с показателем преломления n1; отражается от ее границы с пластиной, а затем снова попадает в линзу. В результате интерференции этих лучей и наблюдаются кольца Ньютона. Поскольку радиус линзы велик, т.е. кривизна линзы мала, а также в виду того, что d<<R, преломлением падающего луча на границе линза-газ и преломлением второго луча на границе газ-линза, можно в первом приближении пренебречь и считать, что лучи 1 и 2 идут так, как показано на рисунке. При этом часть световой волны, обозначенной как луч 1, при отражении не изменяет фазы колебаний, поскольку отражение идет от оптически менее плотной среды (n1< n2). Отражение же волны от оптически более плотной среды (n3 > n1) вызывает

82

=2dn2 .

изменение фазы колебаний отраженной волны на π2 , что равно-

сильно потери полуволны. Поэтому к оптической разности хода интерферирующих лучей, обусловленной разностью их оптиче-

ского пути, добавится

λ

:

= 2dn +

λ .

 

2

 

1

2

По условию задачи в отраженном свете наблюдается темное кольцо; это значит, что выполняется условие наблюдения мини-

мума интерференции света:

=

m+

1

 

λ. Из последних двух

выражений получаем

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

 

1

(1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2dn1

+

= m+

 

λ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Из

 

прямоугольного

треугольника

ОАВ

находим

rm2 = R2 -(R - dm )2 = 2Rdm .

Здесь

мы

не

учитываем

слагаемое

dm2 , поскольку dm

R . Из последнего выражения вытекает ра-

венство: 2dm =

r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

. Тогда уравнение (1)

можно записать в виде:

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r2

n +

λ

=mλ+

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

. Откуда находим искомый радиус m-го темно-

 

R

2

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го кольца:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

= mλ

R

(2). Подставим в полученное выражение (2) числен-

 

m

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ные значения в СИ:

rm = 5 0,7 10-6 0,51 =1,32 103 м= 1,32 мм.

49. Для улучшения качества линз в оптических приборах широко используется «просветление» оптики, т.е. нанесение пленочного покрытия такой толщины d, чтобы при нормальном падении лучей в отраженном свете осуществлялся интерференционный минимум

83

порядка m для света с длиной волны λ = 5,5·10-7 м, соответствующей наибольшей чувствительности человеческого глаза к зеленому свету. Показатель преломления линзы n1 = 1,6, показатель преломления просветляющей пленки ─ n2 =1,5. Найти толщину просветляющей пленки, если m = 3.

Дано: Решение:

n1 = 1,6 n2 = 1,5 m = 3

λ = 5,5·10-7 м

d ─?

Часть световой волны (рис.), падающей из воздуха (nв = 1) на пленочное покрытие, отражается (луч 1), оставшаяся волна распространяется в нанесенной пленке, а затем частично отражается на границе пленка-линза (луч 2). Наложение этих волн в отраженном свете и дает интерференционную картину. Поскольку n2 > nв и n1 > n2, то оба луча «теряют» при отражении пол длины волны. В связи с этим оптическая разность хода ( ) интерферирующих лучей обусловлена только разностью геометрического пути, пройденного ими до наложения друг на

друга. Условие наблюдения минимума интерференции:

=

 

1

 

 

 

2dn2 =

 

 

1

 

m+

λ, поэтому

m+

2

λ. Из последнего

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнения находим

 

 

1

λ

 

.

Подставим в полученное

d = m +

 

×

 

 

 

 

2n2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

выражение численные значения в СИ:

 

 

 

 

1

5,5

 

-7

м = 6,417·10

-7

м = 0,6417 мкм.

d= 3+

 

×

 

×10

 

 

 

2

2×1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84

 

 

 

 

 

 

 

50. В опыте Юнга на пути одного из интерферирующих лучей помещалась тонкая прозрачная пластинка толщиной 10 мкм и коэффициентом преломления n, вследствие чего интерференционная картина смещалась на 4 полосы. Длина волны падающего света 0,5 мкм, свет падает на пластинку нормально. Найти показатель преломления пластины.

Дано: Решение:

d = 10 мкм m = 4

λ = 0,5 мкм

n ─ ?

Схема опыта Юнга представлена на рис. Свет от источника света проходит через узкую щель, далее на его пути расположены еще две щели, параллельные первой, которые служат когерентными источниками. Наложение волн, идущих от них, и дает интерференционную картину. Расстояние от первого до точки наблюдения ─ r1, расстояние от второго до этой же точки ─ r2. Сначала (рисунок слева) оба луча проходят в воздухе nв; в этом случае оптическая разность хода обусловлена только разностью геометрического пути, пройденного лучами до их наложения. Пусть при этих условиях в некоторой точке экрана наблюдается максимум интерференции k-го порядка, т.е. выполняется условие: 1 = kλ (1), где 1 ─ оптическая разность хода интерферирующих лучей. После помещения пластины из материала с показателем преломления n и толщиной d на пути одного из них, появляется дополнительная разность оптического хода лучей

доп = (n nвd = (n – 1)·d, которая и приводит к указанному смещению интерференционной картины. В этом случае в той же

85

точке экрана наблюдается максимум интерференции (k + m)-го порядка, т.е. выполняется условие: 1 + доп = (k + m)λ (2). Из со-

отношений (1) и (2) находим

доп = (n – 1)·d = mλ: Из последнего

выражения получаем n = mλ

+1(3). Подставим в (3) численные

d

 

значения в СИ: n = 4×0,5×10-6

+1 = 1,2.

10×10-6

 

51. Во сколько раз увеличится расстояние между соседними интерференционными полосами на экране в опыте Юга, если фиолетовый цвет длиной волны λ1 = 0,40 мкм заменить красным цветом длиной волны λ2 = 0,64 мкм?

Дано:

Решение:

λ1

= 0,40 мкм

Известно, что расстояние между щелями Юнга

λ2

= 0,64 мкм

(d), ширина интерференционных полос ─ х

 

х2 ─?

(это расстояние между соседними максимума-

 

ми или соседними минимумами), расстояние l

 

х1

от щелей до экрана (Э), на котором наблюда-

ется интерференционная картина (рис.) и длина волны λ падаю-

щего света связаны соотношением: x= dl λ. При изменении длины волны падающего света расстояния l и d не изменяются,

поэтому искомое соотношение

х2

=

λ2

. Подставляя численные

х

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,64

1

 

1

 

значения, находим:

х2

=

=1,6 .

 

 

 

х

 

0, 40

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

52. Свет от монохроматического источника длиной волны 0,416 мкм падает нормально на диафрагму с круглым отверстием радиусом r. За диафрагмой на расстоянии 0,22 м от нее находится экран (рис.). Каким будет центр дифракционной картины на экране: темным или светлым. Найтичисло зонФренеля(m), укладывающихся вотверстиидиафрагмы принаблюденииизцентрадифракционнойкартины.

86

Дано: Решение:

λ = 0,416 мкм r = 0,8 мм

b = 0,22 м

m ─ ?

Тот факт, что свет падает на отверстие нормально,

свидетельствует о

том,

что фронт световой волны плоский.

В этом случае радиус m-й

зоны Френеля (rm) определяется

выражением: rm =

mbλ

(1). В нашем случае rm = r, с учетом

этого из выражения (1) находим m: m=

r2

. Подставим

bλ

 

 

в последнее выражение численные значения в СИ:

m =

0,64×10-6

0,416×10-6×0,22 = 7 . Поскольку при наблюдении из

центра экрана, на котором наблюдается дифракционная картина в отверстии укладывается нечетное число зон Френеля, то центр дифракционной картины будет светлым.

53. Вычислить радиус m-й зоны Френеля, если длина волны света, проходящего через светофильтр, равна 0,55 мкм, расстояние от сферической волновой поверхности до источника света равно 0,3 м, а до точки наблюдения ─ 2,2 м.

Дано:

λ = 0,55 мкм а = 0,3 м

b = 2,2 м m = 4

rm ─?

Решение:

Если падающая на отверстие волна сферическая, то радиус m-й зоны Френеля находится по

формуле: r

=

ab

mλ ;

 

m

 

a +b

 

 

подставим в нее численные значения:

87

r

= 0,3×2,2 ×4×0,55×10-6

= 0,76×10-3м = 0,76 мм.

m

0,3+2,2

 

 

 

54. На дифракционную решетку нормально падает монохроматический свет с длиной волны λ = 600 нм. Определить наибольший порядок спектра, полученный с помощью этой решетки. Если ее постоянная d = 2 мкм.

Дано:

λ = 600 нм d = 2 мкм

mmax ─ ?

Решение:

Запишем условие наблюдения главного максимума при дифракции света на дифракционной решетке: sinϕ = mλ (1), здесь ϕ ─ угол дифракции, соответствующий m-му порядку спектра дифракции. Из уравнения (1) найдем m:

m= dλ sinϕ . Максимальное значение m принимает при sinϕ = 1:

m

= d .

Подставим

в

полученное

выражение

численные

max

λ

 

 

 

10-6 м

 

 

 

 

значения:

m

=

2

= 3,3 .

Порядок

спектра ─ целое число,

 

 

max

6

10-7 м

 

 

 

 

поэтому mmax – 3.

 

 

 

 

 

55.

Угол

между

главными плоскостями

поляризатора

и анализатора составляет 30. Определить во склько раз изменится интенсивность света, прошедшего через анализатор, если угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора станет равным 45.

Дано:

Решение:

 

 

ϕ1

= 30

Для решения данной задачи используем закон

ϕ2

= 45

Малюса: I = I0cos2ϕ , где

I

интенсивность

 

I1

─?

плоскополяризованного света, прошедшего через

 

I2

 

анализатор, I0 ─ интенсивность плоскополяри-

 

 

 

зованного света, падающего на анализатор, ϕ ─ угол

 

 

 

между главными плоскостями поляризатора и анализатора.

Интенсивность плоскополяризованного

света,

падающего на

 

 

 

88

 

 

анализатор,

в

нашем

случае

не изменяется,

 

поэтому

I

= I

2

 

I

 

= I

2

 

 

I

 

cos2 ϕ

cos ϕ

, а

2

cos ϕ

2

,

откуда находим

1

=

1

.

 

 

1

0

1

 

 

0

 

 

I2

 

cos2 ϕ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставим в полученную формулу численные значения и найдем

искомое отношение:

I

=

(0,866)2

=1,5 .

1

 

I2

(0,707)2

 

 

 

56. Естественный свет, интенсивность которого I0 = 0,10 Втм2 ,

проходит два идеальных николя, плоскости поляризации которых составляют угол α. Интенсивность света, прошедшего первый николь, равна Iр, интенсивность света после второго николя IА = 0,0293 Втм2 . Найти Iр и угол α.

Дано: Решение:

Вт

I0 = 0,10 м2

Вт

IА = 0,0293 м2

Iр ─?

α ─?

Первый николь служит поляризатором: прошедший через него естественный свет становится линейно поляризованным; его

интенсивность Iр = I20 . После подстановки значения I0, находим

Iр = 0,05

Вт

. Интенсивности света, прошедшие через первый

 

м2

 

ивторой николи, связаны между собой , согласно закону Малюса следующимобразом:

89

IА = Iр cos2α. Из последнего выражения находим cosα=

IA

.

 

 

I p

Подстановка численных значений с последующим вычислением дает cosα=0,7655. Откуда α = arcsinα = 402

57. Определить показатель преломления стекла, если при отражении от него света отраженный луч полностью поляризован при угле преломления 35.

Дано:

Решение:

α = 35

Отраженный свет будет полностью поляризован, если

n2 ─?

угол падения

удовлетворяет закону Брюстера:

 

tgiБ = n21 =

n2

 

(1), где iБ ─ угол падения света на

 

n

 

 

 

 

1

 

 

стекло. В условии задачи не указана среда из которой падает свет на стекло; это означает по умолчанию, что свет падает из воздуха, показатель преломления которого n1 = 1, тогда закон Брюстера примет вид: tgiБ = n2 (2). Запишем закон преломления

для нашего случая: sinsiniαБ = n2 (3). Сравнивая выражения (2) и (3),

находим sinα = cosiБ. Синус 35равен 0,5736, тогда iБ = arccos(0,5736) = 55. n2 = tg55= 1,4281.

90

Квантовая природа электромагнитного излучения. Элементы атомной физики и квантовой механики

58.Длина волны, на которую приходится максимум энергии

вспектре излучения черного тела, λmax = 0,58 мкм. Определить

энергетическую светимость R поверхности тела.

Дано:

λmax =5,8 107 м b = 2,90 103 м·К

R -?

Решение:

Энергетическая светимость R абсолютно черного тела всоответствии с законом Стефана – Больцмана пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры

ивыражается формулой R = σT 4 , где

σ − постоянная Стефана – Больцмана σ = 5,67 108 Вт/(м2·К4), T абсолютная (термодинамическая) температура. Температуру T

можно вычислить с помощью закона смещения Вина: λmax = Tb , где

b постояннаяВина.

Выражая температуру T из последней формулы и подставляя в предыдущую, получим окончательное выражение для энергети-

ческой светимости абсолютно черного тела

 

b

4

R = σ

.

 

 

 

λmax

Произведем вычисления:

 

 

 

R=5,67 108 2,90 103 4 Вт/м2= 3,54 107 Вт/м2= 35,4 мкВт/м2.

5,8 107

59. Определить максимальную скорость υmax фотоэлектронов, вырываемых с поверхности серебра ультрафиолетовым излучением с длиной волны λ = 0,155 мкм. Работа выхода электрона с поверхности серебра равна 7,5 1019 Дж.

91

Дано:

λ =1,55 107 м

A = 7,5 1019 Дж me = 9,11 1031 кг

h= 6,63 1034 Дж·с

υmax ?

Решение:

Максимальную скорость фотоэлектронов можно определить из уравнения Эйнштейнадляфотоэффекта:

ε = A +

me υmax2

,

(1)

 

2

 

 

где ε − энергия фотонов,

падающих на

поверхность металла,

 

A

работа

 

m υ2

 

выхода электрона из металла,

e

– максимальная

2

 

 

кинетическая энергия фотоэлектронов ( me масса электрона). Энергия фотона вычисляется по формуле

 

 

 

 

 

ε =

hc

,

 

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

 

где h постоянная Планка,

c скорость света в вакууме,

λ −

длина волны.

Приравнивая

правые части

равенств

(1) и

(2),

находим

 

 

максимальную

скорость

фотоэлектронов

 

hc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

A

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

 

значения

величин

υmax =

 

 

. Подставляя численные

 

me

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( c = 3 108 м/с), получаем окончательный результат:

 

 

6,63 10

34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,5 10

19

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,55 10

7

 

 

 

 

6

 

υmax =

 

 

 

 

 

 

 

=1,08

10

м/с.

 

9,11

1031

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60. Катод фотоэлемента освещается ультрафиолетовым излучением с длиной волны λ = 83 нм. Электрический ток в цепи фотоэлемента прекращается, если между анодом и катодом существует задерживающее напряжение 11,25 В. Найти частоту красной границы фотоэффекта для данного фотокатода.

92

Дано:

λ =8,3 108 м Uз =11, 25 В

h = 6,63 1034 Дж ·с

e=1,6 1019 Кл

ν0 ?

Решение:

Частота красной границы фотоэффекта ν0 связана с работой выхода A электро-

на из данного металла A = hν0 , где

h постоянная Планка. С учетом этого уравнение Эйнштейна для фотоэффекта запишется в виде:

hc

= hν

 

+

m υ2

 

0

e

max

.

λ

 

2

 

 

 

 

 

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона связана с величинойзадерживающегонапряженияследующимсоотношением:

m υ2 =

e max eUз ,

2

которое означает, что вылетевший при фотоэффекте электрон при движении к аноду фотоэлемента всю свою кинетическую энергию расходует на работу против задерживающего электрического поля (здесь e заряд электрона).

С учетом последнего равенства уравнение Эйнштейна приобретает следующий вид:

hcλ = hν0 +eUз .

Выразим из этого равенства искомую частоту красной границы фотоэффекта ν0 и получим следующую формулу

ν0 = λc eUh з .

Подставляем численные значения и вычисляем результат:

ν0 =

3 108

1,6 1019 11, 25

15

 

6,6 1034

=1 10 Гц.

8,3 108

 

 

 

93

 

61. В результате эффекта Комптона фотон при соударении с электроном был рассеян на угол θ = 90D . Энергия рассеянного фотона ε2 = 0,4 МэВ. Определить энергию фотона ε1 до рассеяния.

Дано:

ε2 = 0,4 МэВ

θ = 90D

ε1 ?

Решение:

Для определения энергии фотона до столкновения воспользуемся формулой Комптона:

λ = 2 h sin2 θ , mec 2

где λ = λ2 − λ1 изменение длины волны фотона в результате рассеяния на свободном электроне, me масса (покоя) электро-

на, h постоянная Планка, c скорость света в вакууме, θ − угол рассеяния фотона. Преобразуем написанную выше фор-

мулу следующим образом: заменим

λ на λ2

− λ1 , выразим

длины волн λ1 и λ2 через энергии

ε1 и ε2 соответствующих

фотонов, воспользовавшись соотношением ε = hc

λ

, и, наконец,

 

 

 

умножим числитель и знаменатель правой части равенства на c .

Тогда получим

hc

hc

=

hc

2sin2 θ .

ε2

 

me c2

 

 

ε1

2

Сократим на hc и выразим из этой формулы искомую энергию:

ε1

=

 

ε2 me c2

 

 

=

 

ε2 E0

 

 

,

me c2

− ε2 2sin 2 (θ

2

)

E0

2ε2 sin 2 (θ

2

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где E0 энергия покоя электрона.

Вычисления по последней формуле удобно проводить во внесистемных единицах. Так как энергия покоя электрона E0 = 0,511 МэВ, то получаем

ε2

=

 

0,4 0,511

 

=1,85 МэВ.

0,511

2 0,4 sin2

45D

 

 

 

 

 

 

 

 

94

62. Определив энергию ионизации атома водорода, найти в элек- трон-вольтах энергию фотона, cоответствующего самой длинноволновой линии серии Лаймана.

Дано:

 

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

m =1

 

 

Энергия ионизации атома (энергия,

W

? W

?

 

необходимая для отрыва электрона, нахо-

i

λmax

 

 

дящегося в основном состоянии, от атома)

 

 

 

 

может быть определена с помощью

 

 

 

 

обобщенной формулы Бальмера:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wnm = hνnm = R h

 

 

 

 

 

m2

 

n2

 

в котором надо положить m = 1, n → ∞. В написанной формуле

h постоянная

Планка,

R′−постоянная Ридберга,

равная

3,29 1015 с-1,

m номер орбиты, на которую переходит элек-

трон, n номер орбиты,

с которой переходит электрон.

Тогда

искомая энергия ионизации

 

Wi = Rh =3,29 1015 6,6 1034 =21,714 1019 Дж = 13,6 эВ.

Самая длинноволновая линия серии Лаймана соответствует переходу электронасовторогоэнергетическогоуровнянаосновной, т.е.

Wλmax

=W21

= hν21

1

1

=

3

=

3

Wi

=10,2 эВ.

 

 

2

 

 

 

= hR

2

2

4

hR

4

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

63. Определить частоту света, излучаемого атомом водорода, при переходе электрона на уровень с главным квантовым числом

m = 2 , если радиус орбиты электрона изменился в k = 9 раз.

Дано:

m = 2

rn = k = 9 rm

υnm ?

Решение:

Из теории Бора известно, что радиус стационарной орбиты в состоянии с главным квантовым числом n определяется формулой

rn = r1n2 ,

где r1 – радиус первой орбиты. Найдем главное

95

квантовое число n номер стационарной орбиты, с которой произошел переход электрона. Для этого воспользуемся выражением радиуса стационарной орбиты в состоянии m = 2 и состоянии n

r2 = 4r1 , rn = r1n2 .

Разделив второе равенство на первое, получим rn = n2 . rm 4

По условию задачи rn =9 . rm

Тогда n2 =36, n = 6 . Таким образом, произошел переход

6 2 .

Частоту света, излучаемую атомом при этом переходе, определим по обобщенной формуле Бальмера:

 

 

1

 

1

15

 

1

 

1

15

νnm

=ν62

= R

 

 

 

 

 

= 3, 2931193 10

 

 

 

 

= 0,731 10 Гц.

 

2

n

2

4

36

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64. Электронный пучок ускоряется в электронно-лучевой трубке разностью потенциалов U = 1 кВ. Известно, что неопределенность скорости составляет 0,1 % от ее численного значения. Определить неопределенность координаты электрона. Являются ли электроны в данных условияхквантовойиликлассическойчастицей?

Дано:

Решение:

 

 

 

 

U =1000 В

Из

равенства кинетической энергии

m = 9,11 1031 кг

электрона и работы

электрического

поля

υ

= 0,001

с ускоряющей разности потенциалов U

 

 

meυ

2

 

 

 

υ

 

 

 

 

= eU

 

 

 

 

 

2

 

 

 

x ?

 

 

 

 

находим скорость электрона:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

υ=

 

2eU .

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

По

условию задачи

υ = 0,001υ,

 

т.е.

υ<< υ,

т.е.

 

 

 

96

 

 

 

 

 

неопределенность скорости гораздо меньше значения скорости. Следовательно, электрон в условиях задачи является классической частицей. Из соотношения неопределенностей для координаты и импульса

 

 

 

 

 

 

x

p h

 

 

 

 

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

h

=

 

h

=

 

 

h

 

=

 

h

.

p

m

υ

 

 

 

2eU

 

2eUm

 

 

10

3 m

103

 

 

 

 

e

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

me

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя в полученную формулу численные значения, находим:

x

6,6 1034

103 2 1,6 1019 103 9,1 1031 = 38,8 нм.

97

ЛИТЕРАТУРА

1.Неманова, И.Т. Механика: учебно-методический комплекс по дисц. «Физика». Ч. 1 / И.Т. Неманова, С.Л. Быкова; БГАТУ, кафедра физики и химии. – Минск: БГАТУ, 2006. – 272 с.

2.Неманова, И.Т. Молекулярная физика. Термодинамика: учебно-методический комплекс по дисц. «Физика». Ч. 2 / И.Т. Неманова; БГАТУ, кафедра физики и химии. – Минск: БГАТУ, 2006. – 196 с.

3.Электростатическое поле: модуль учебно-методического комплекса по дисц. «Физика». Ч. 2. «Электричество. Магнетизм»

/БГАТУ, Кафедра физики и химии; сост. В.Н. Болодон. – Минск;

БГАТУ, 2007. – 96 с.

4.Проводники в электростатическом поле. Энергия системы зарядов, заряженных проводников и электростатического поля: модуль учебно-методического комплекса по дисц. «Физика». Ч. 2. «Электричество. Магнетизм» / БГАТУ, Кафедра физики и химии; сост.: В.Р. Соболь, П.Н. Логвинович, Г.М. Чобот. – Минск: БГАТУ, 2007. – 65 с.

5.Постоянный электрический ток: модуль учебнометодического комплекса по дисц. «Физика». Ч. 2. «Электричество и магнетизм» / БГАТУ, Кафедра физики и химии; сост.: В.Н. Болодон, П.Н. Логвинович. – Минск: БГАТУ, 2007. – 75 с.

6.Магнитное поле постоянного электрического тока в вакууме: модуль учебно-методического комплекса по дисц. «Физика». Ч. 2. «Электричество и магнетизм» / БГАТУ, Кафедра физики и химии; сост.: В.Р. Соболь, П.Н. Логвинович, Г.М. Чобот. – Минск: БГАТУ, 2007. – с.85.

7.Магнитное поле в веществе: модуль учебно-методического комплекса по дисц. «Физика». Ч. 2. «Электричество. Магнетизм»/ БГАТУ, Кафедра физики и химии; сост. Е.П. Чеченина. – Минск:

БГАТУ, 2007. – 39 с.

8.Электромагнитная индукция. Основы теории электромагнитного поля. Электромагнитные колебания: модуль учебно-методического комплекса по дисц. «Физика». Ч. 2. «Электричество. Магнетизм» / БГАТУ, Кафедра физики и химии; сост. Н.И. Веселко. – Минск: БГАТУ, 2007. – 136 с.

98

9. Савельев, И.В. Курс общей физики: учеб. Пособие для вту-

Учебное издание

зов. В 5 кн. Кн.1. Механика / И.В. Савельев. – Москва: Астрель,

 

2005. – 336 с.

 

 

 

 

10. Савельев, И.В. Курс общей физики: учеб. Пособие для вту-

 

зов. В 5 кн. Кн.3. Молекулярная физика и термодинамика / И.В.

 

Савельев. – Москва: Астрель: АСТ, 2003. – 208 с.

 

 

 

11. Савельев, И.В. Курс общей физики: учеб. Пособие для вту-

ФИЗИКА

зов. В 5 кн. Кн.2. Электричество и магнетизм / И.В. Савельев. –

 

Москва: Астрель: АСТ, 2008. – 336 с.

 

 

 

 

12. Савельев, И.В. Курс общей физики: учеб. Пособие для вту-

Учебно-методическое пособие

зов. В 5 кн. Кн.3. Волны. Оптика / И.В. Савельев. – Москва: АСТ:

Астрель, 2006. – 256 с.

 

 

 

 

13. Савельев, И.В. Курс общей физики: учеб. Пособие для вту-

 

зов. В 5 кн. Кн.5. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика

Составители:

твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц /

Чернявский Валерий Антонович,

И.В. Савельев. – Москва: Астрель: АСТ, 2005. – 368 с.

 

 

Болодон Владимир Найданович,

14. Трофимова, Т.И. Курс физики: учеб. Пособие / Т.И.

Дымонт Василий Петрович и др.

Трофимова. – 16-е изд., стер. – Москва: Академия, 2008. – 560 с.

 

 

13. Детлаф, А.А. Курс физики: учеб. Пособие / А.А. Детлаф,

 

Б.М. Яворский. – 7-е изд. стер. – Москва: Академия, 2008. – 720 с.

 

14. Трофимова, Т.И. Сборник задач по курсу физики для вту-

Ответственный за выпуск В. А. Чернявский

зов / Т.И. Трофимова. – 3-е изд. – Москва: ОНИИС 21 век: Мир и

Образование, 2005. – 384 с.

 

 

 

Корректор Е. Н. Дайнеко

15. Ветрова, В.Т. Сборник задач

по

физике

с

Компьютерная верстка А. И. Стебуля

индивидуальными заданиями: учеб. пособие

/ В.Т.

Ветрова.

 

Минск: Вышэйшая. школа, 1991. – 386 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

Подписано в печать 07.08.2010 г. Формат 60×841/16 .

 

 

 

 

Бумага офсетная. Печать офсетная.

 

 

 

 

Усл. печ. л. 5,81. Уч.-изд. л. 4,54. Тираж 330 экз. Заказ 799.

 

 

 

 

Издатель и полиграфическое исполнение: учреждение образования

 

 

 

 

«Белорусский государственный аграрный

 

 

 

 

технический университет».

 

 

 

 

ЛИ № 02330/0552841 от 14.04.2010.

 

 

 

 

ЛП № 02330/0552743 от 02.02.2010.

 

 

 

 

Пр. Независимости, 99–2, 220023, Минск.

99

 

 

 

100