8. Элементы квантовой механики Пояснения к карте-схеме 8.
Обратите внимание на основную идею квантовой механики: корпускулярно-волновой дуализм материи, описание волновых свойств частиц, формулу де Бройля, экспериментальное подтверждение гипотезы де Бройля, на опыты Дэвисона и Джермера, Томсона, Фабриканта, Бибермана и др.; на волновые свойства микрочастиц; смысл соотношения неопределенности, уравнения Шредингера и ψ-функции.
Вопросы для самопроверки
1. В чем заключается корпускулярно-волновой дуализм материи? От чего зависит длина
волны де Бройля?
2. Напишите соотношения неопределенности. Объясните их смысл.
3. Как описывается движение микрочастицы?
4. Каков смысл уравнения Шредингера?
5. Напишите уравнение Шредингера для стационарных состояний.
6. Каков физический смысл Ψ-функции?
7. Каким требованиям должна удовлетворять Ψ-функция?
8. Как связаны правила квантования с уравнением Шредингера и его решением?
9. Примените уравнение Шредингера к нахождению собственных функций и собственных
значений для свободных частиц, для частицы в бесконечно глубокой одномерной
потенциальной яме с конечным потенциальным барьером.
10. Опишите туннельный эффект.
8. Карта-схема проработки темы: «Элементы квантовой механики»
Волновые свойства вещества. Гипотеза
де Бройлю Корпускулярно-волновой
дуализм материи
Описание
движения микрочастиц
Уравнение Шредингера 1.
Смысл уравнения. 2.
Стационарное уравнение Шредингера.
3.
Собственные значения энергии и
собственные функции (спектр
величины). Смысл
Ψ-функции. Правила квантования энергии.
Свойства Ψ-функции: однозначность,
конечность, непрерывность, подчинение
условию нормировки. Суперпозиция
состояний. Операторы.
1.
Дифракция электронов. Опыт Девиссона
и
Джермера.
2.
Волновые свойства микрочастиц.
3.
Принцип неопределенности. Его смысл и
значение
Применение
Уравнение Шредингера
1. Свободная частица.
2. Частица в бесконечно глубокой
одномерной потенциальной яме. 3.
Прохождение частицы через
потенциальный барьер (туннельный
эффект) 4.
Атом водорода. Уравнение Шредингера
для атома водорода. Ψ-функция. Квантовые
числа n,
l,
m,
s.
Состояние электрона в атоме водорода.
9. Атомная физика. Многоэлектронные атомы. Рентгеновские спектры Пояснения к карте-схеме 9.
Обратите внимание на описание состояния электронов в атоме при помощи квантовых чисел, их физический смысл, значение, расчет электронных слоев и оболочек, заполнение электронных оболочек, построение таблицы элементов Менделеева, на формулировку принципа Паули. Особенности рентгеновского излучения, описание двух видов рентгеновских спектров и их закономерностей рекомендуется рассмотреть отдельно.