Разделы презентаций


элементы квантовой механики

Содержание

Элементы квантовой механики Гипотеза де Бройля Опыты Дэвиссона и Джермера Дифракция микрочастиц Соотношение неопределенностей ГейзенбергаЛекция 8

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Кафедра общей физики

Оптика и квантовая физика
для студентов
2 курса ФТФ и

ГГФ

Кафедра общей физикиОптика и  квантовая физикадля студентов2 курса ФТФ и ГГФ

Слайд 2Элементы квантовой механики


Гипотеза де Бройля
Опыты Дэвиссона и Джермера

Дифракция микрочастиц
Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Лекция 8

Элементы квантовой механики Гипотеза де Бройля Опыты Дэвиссона и Джермера Дифракция микрочастиц  Соотношение неопределенностей 	ГейзенбергаЛекция 8

Слайд 31892 –1987
Нобелевская премия по физике, 1929 г.
В 1923 г. французский

физик Луи де Бройль высказал гипотезу о том, что поскольку

свет ведет себя в одних случаях как волна, в других − как частица, то и объекты природы, которые мы считаем частицами (элементарные частицы, атомы, молекулы и т.д.), могли бы обладать волновыми свойствами. Де Бройль предположил, что длина волны, отвечающая материальной частице, связана с ее импульсом так же, как в случае фотона

Гипотеза де Бройля


Любой частице с массой m, которая движется со скоростью V, соответствует волна, для которой

- дебройлевская длина волны частицы

Для шарика m=10-3 кг, движущегося со скоростью V=102 м/с, λ = 6,62.10-33 м.
Для электрона, движущегося со скоростью V = 2*107 м/с, λ = 0,0025 нм

1892 –1987Нобелевская премия по физике, 1929 г.В 1923 г. французский физик Луи де Бройль высказал гипотезу о

Слайд 4Гипотеза де Бройля
Скорость электрона на определенной орбите, находящейся на определенном

расстоянии от ядра, соответствует определенному импульсу (скорости, умноженной на массу

электрона) и, следовательно, по гипотезе Б., определенной длине волны электрона. По утверждению Б., «разрешенные» орбиты отличаются тем, что на них укладывается целое число длин волн электрона. Только на таких орбитах волны электронов находятся в фазе (в определенной точке частотного цикла) с самими собой и не разрушаются собственной интерференцией.
Гипотеза де БройляСкорость электрона на определенной орбите, находящейся на определенном расстоянии от ядра, соответствует определенному импульсу (скорости,

Слайд 5Опыты Дэвиссона и Джермера
1927 г.
Наблюдалось рассеяние параллельного пучка моноэнергетических

электронов, создаваемого электронной пушкой ЭП, на монокристалле никеля. Рассеянные электроны

улавливались коллектором Кл, соединенным с гальванометром G.
Опыты Дэвиссона и Джермера1927 г. Наблюдалось рассеяние параллельного пучка моноэнергетических электронов, создаваемого электронной пушкой ЭП, на монокристалле

Слайд 6Опыты Дэвиссона и Джермера
Полярные диаграммы дифракционного отражения электронов при изменении

ускоряющей разности потенциалов U
Если электрон обладает волновыми свойствами, то

дифракционный максимум (максимум тока коллектора) должен наблюдаться при выполнении условия Вульфа - Брэггов

θ = 65°

Опыты Дэвиссона и ДжермераПолярные диаграммы дифракционного отражения электронов при изменении ускоряющей разности потенциалов U Если электрон обладает

Слайд 7
V − скорость электронов
Опыты Дэвиссона и Джермера
Длина волны, определяемая

из условия Вульфа – Брэггов для постоянной решетки никеля

d = 2,15∙10-1м равнялась λБ= 0,165 нм.

– Дебройлевская длина волны электрона

Т.о.,доказана гипотеза о наличии у элементарных частиц волновых свойств.

V − скорость электронов Опыты Дэвиссона и ДжермераДлина волны, определяемая из условия Вульфа – Брэггов  для

Слайд 8Опыты Дэвиссона и Джермера
где Un - ускоряющая разность потенциалов, отвечающая

n-му порядку отражения

Опыты Дэвиссона и Джермерагде Un - ускоряющая разность потенциалов, отвечающая n-му порядку отражения

Слайд 9Опыты Дэвиссона и Джермера
Зависимость интенсивности пучка электронов, дифрагировавшего на монокристалле

никеля, от ускоряющего напряжения U при постоянном значении угла тета.
С

учетом преломления электронных волн в металле условие Брэгга-Вульфа принимает вид

где ne - показатель преломления электронных волн

Расхождение теории и эксперимента

Опыты Дэвиссона и ДжермераЗависимость интенсивности пучка электронов, дифрагировавшего на монокристалле никеля, от ускоряющего напряжения U при постоянном

Слайд 10Дифракция микрочастиц
Дж.П.Томсон - дифракция электронов на кристалле
электроны с высокой энергией

(~104 эВ) пропускались через тонкую (0.1 мкм) золотую фольгу
рентгеновских лучей

через кристалл оксида циркония

электронов в золотой фольге

Дифракция микрочастицДж.П.Томсон - дифракция электронов на кристаллеэлектроны с высокой энергией (~104 эВ) пропускались через тонкую (0.1 мкм)

Слайд 11Дифракция микрочастиц
К.Йенсон (1961г.)
Опыты по дифракции электронов, ускоренных разностью потенциалов

40 кВ, на двух щелях - прямой аналог опыта Юнга

для видимого света
Дифракция микрочастицК.Йенсон (1961г.) Опыты по дифракции электронов, ускоренных разностью потенциалов 40 кВ, на двух щелях - прямой

Слайд 12Дифракция микрочастиц
O. Carnal и J. Mlynek (1991 г.) - известный

интерференционный опыт Юнга, но не со световыми лучами, а с

потоком атомов гелия

Многочисленные эксперименты убедительно показывают, что какие бы частицы мы не брали, все они проявляют в определенных условиях волновые свойства. Хотя, несомненно, остаются частицами.

Дифракция микрочастицO. Carnal и J. Mlynek (1991 г.) - известный интерференционный опыт Юнга, но не со световыми

Слайд 13Принцип неопределенности Гейзенберга

1927 г.
в природе в принципе не существует

состояний частиц с точно определенными значениями обеих переменных x и

p.

В трехмерном случае

ограниченный во времени волновой процесс не может быть монохроматическим

соотношение неопределенностей Гейзенберга для времени и энергии

Чем короче время существования какого-то состояния или время, отведенное для его наблюдения, тем с меньшей определённостью можно говорить об энергии этого состояния





Принцип неопределенности Гейзенберга1927 г. в природе в принципе не существует состояний частиц с точно определенными значениями обеих

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика