Экспериментальные и теоретические основы квантовой теории презентация

Экспериментальные и теоретические основы квантовой теории. Вопросы 1, 2, 3.

Вопрос 1 Экспериментальные факты, лежащие в основе квантовой теории. Волновые и корпускулярные свойства материи. Основные постулаты квантовой механики. Волновая функция и уравнение Шредингера.

Экспериментальные факты, лежащие в основе квантовой теории: кванты

Экспериментальные факты, лежащие в основе квантовой теории: фотоны

Экспериментальные факты, лежащие в основе квантовой теории: атомы

Экспериментальные факты, лежащие в основе квантовой теории: волновые свойства частиц

Основные постулаты квантовой механики. Физическим величинам сопоставляются операторы. Энергии сопоставлен оператор Гамильтона (гамильтониан) Н. Средние значения физической величины f при измерении для некоторого состояния системы равно интегралу где  – волновая функция системы. В стационарном состоянии с n - собственной функцией оператора при измерении f получится собственное значение оператора fn. Стационарное уравнение Шредингера H=E Плотность вероятности Матрицы операторов В квазиклассическом пределе h  0   aexp(iS/h), S − действие. В пределе малых длин волн де Бройля плотность вероятности соответствует классическим траекториям частицы.

Волновая функция и уравнение Шредингера

Вопрос 2 Описание эволюции квантово-механических систем. Уравнения Гейзенберга и Шредингера. Стационарные состояния. Линейный квантовый гармонический осциллятор.

Описание эволюции квантово-механических систем. Уравнения Гейзенберга и Шредингера.

Изменение со временем плотности вероятности: свободное движение волнового пакета

Изменение со временем плотности вероятности: столкновение волнового пакета с барьером

Пример изменения со временем плотности вероятности: одномерная модель реакции передачи нейтрона при столкновении атомных ядер

Линейный квантовый гармонический осциллятор (с помощью полиномов Эрмита Hn(x) )

Линейный квантовый гармонический осциллятор (с помощью полиномов Эрмита Hn(x) )

Линейный квантовый гармонический осциллятор (матричный метод)

Вопрос 3 Прохождение частиц через потенциальный барьер. Туннельный эффект.

Схема расчетов прохождения частиц через потенциальный барьер

Туннельный эффект в устройствах с p-n переходом и резонансное туннелирование в стабилитроне

Туннельный эффект в устройствах с p-n переходом и резонансное туннелирование в туннельном диоде

Туннельный эффект при альфа-распаде

Туннельный эффект при альфа-распаде и квазистационарные состояния

Прохождение частиц через потенциальный барьер.

Квазиклассическая формула для проницаемости потенциального барьера

Прохождение частиц через потенциальный барьер.

Приближенная формула для проницаемости параболического барьера

Пример сравнения точной и приближенных формул для проницаемости барьера

Литература Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М. Краткий курс теоретической физики. Т. 2. Квантовая механика. − М. Наука. 1971. Ситенко А.Г. Теория рассеяния. − Киев. “Вища школа”, 1975. Фрауэнфельдер, Г. Субатомная физика. /Г. Фрауэнфельдер, Э. Хэнли. – М.: Мир. 1979. Nuclear Reaction Video. База знаний по низкоэнергетическим ядерным реакциям. http://nrv.jinr.ru/nrv/. Гольдман И. И., Кривченков В. Д. Сборник задач по квантовой механике. (ГИТТЛ, Москва, 1957).