52. Опыт Франка-Герца. Учет движения ядра.

Правило квантования круговых орбит:

1. Из всех возможных круговых орбит в атоме в стационарном состоянии соответствуют лишь те орбиты при движении, по которым, момент импульса электрона в атоме равен целому числу постоянной Планка.

2. При переходе атома из стационарного состояния с большей энергией, в систему с меньшей энергией ( происходит излучение кванта света с энергией.

– правило частот Бора.

Такое соотношение выполняется и в случае поглощения, когда падающий фотон переходит с низшего энергетического уровня в более высокий уровень, а сам при этом ищезает. (РИС)

- энергия первого возбуждения.

Потенциал возбуждения: ;

Замечание: В основном состоянии атом в отсутствии внешних воздействий может находиться бесконечно долго, а в возбуждённом τ∼ с; с.

Возможен бессознательный переход, когда энергия атома передаётся в виде тепла ( атом может совершать переход с одного уровня на другой, в результате столкновения другой частицы или атомов).

Опыт Франка-Герца

Франк и Герц изучали столкновение электронов с атомами газов методом задерживающего потенциала. (РИС)

Из вольт- амперметрной характеристики следует, что:

энергетическое уровни дискретны, первый потенциал возбуждения: В.

При U=4.9 В пары ртути испускают УФ излучение с λ=253.7нм

54. Соотношения неопределенностей Гейзенберга. Корпускулярно-волновой дуализм. Применение соотношения неопределенностей Гейзенберга.

В классической механике состояние частицы описывается динамичными переменными: координатами: , импульсом, энергией и т.д.

Квантовая физика из-за корпускулярно-волнового дуализма накладывает предел применимости понятий классической физики. Нельзя говорить, длинна волны в какой-то точке пространства. Оказывается, что частица с определённым значением импульса: но мы вынуждены классическими понятиями и связано это с тем, что в процессе взаимодействия с приборами, приборы являются макро объектами. Поэтому результаты измерений представляют через классические примеры.

Не возможны такие состояния микрочастиц, в которых они имели бы точные значения координаты х и проекции ОХ. Неопределённости этих величин подчиняются условиям:

; - канонически сопряжённые пары.

– не выполняют соотношение, т.е. не канонически сопряжённые пары.

Замечание: Нельзя толковать, что х и рх существуют точно, но мы не можем их измерить. В природе объективно не существует состояний с точными значениями (х и рх). Такие понятия как одновременно измеренное точное положение частицы и точное значение импульса не имеют смысла.

Соотношения неопределенностей Гейзенберга определяют допустимый принципиальный предел неточностей , которые можно характеризовать классически. т.е. координату х и проекцию импульса т.о. СНГ отражают ограниченную применимость понятий классической физики в области макро мира.