Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Назовите квантовые числа, характеризующие состояние атома водорода, поясните их физический смысл и происхождение



Волновые функции атома водорода имеют вид и индетифицируются тремя квантовыми числами, которые имеют следующий смысл.

-Главное квантовое число задает энергию атома

-Орбитальное квантовое число опред. Велич-ну момента имп. атома

-Азимутальное кв. число определяет вел-ну z-проекции момента имп. атома ,

Волновые функции атома водорода для низших индексов суть:

(это основное состояние), , , .

Поверхности равных плотностей вероятности трех низших состояний атома водорода

Происхождение???

21. Сформулируйте правила отбора для электродипольных переходов. Какого еще типа переходы могут реализовываться в квантовых системах?

Наиболее простыми в физическом отношении и наиболее часто встречающимися в природе являются электродипольные и магнитодипольные переходы, при которых м-о ведет себя подобно соответственно классическим электрическим и магнитным диполям. Частоты электродипольных переходов лежат в оптическом диапазоне длин волн, а магнитодипольные переходы осуществляются в диапазоне СВЧ. Имея в виду конкретно атом водорода, можно утверждать, что изменение состояния атома сопровождается изменением тройки квантовых чисел . Однако изменяются они не произвольным образом, а согласно так называемым правилам отбора.

Правила отбора для квант. чисел при электродипольном взаимодействии имеют следующий вид:

· главное квантовое число может принимать любое значение;

· орбитальное квантовое число изменяется на единицу:

· азимутальное квантовое число либо неизменно, либо изменяется на единицу: .

Какого еще типа переходы????

22. В чем заключается двухуровневая модель вещества? Какие обстоятельства оправдывают такое упрощение?

Согласно названной модели вещество представляется как ансамбль микрочастиц, обладающих только парой энергетических уровней. Такая модель минимальным образом отражает квантовые свойства вещества

Во-первых, двухуровневые системы в действительности существуют и имеют практическое значение (это частицы со спином в магнитных полях). В-вторых во многих случаях основные закономерности работы квантовых устройств могут быть установлены на основе анализа процессов, происходящих между парой выделенных энергетических уровней, а наличие прочих уровней в первом приближении допустимо игнорировать. Наконец, при необходимости, можно учесть влияние прочих уровней и прейти к анализу трех- и четырехуровневых моделей вещества.

схематически показана двухуровневая модель, на которой через обозначены количество



частиц в единице объёма, имеющих энергии соответственно. Величины называют населенностями энергетических уровней, они имеют размерность .

Рис двухуровневая модели вещества

 

 

23. Как ставится задача о взаимодействии электромагнитного поля с веществом в трех возможных подходах?

Важнейшей задачей теории взаимодействия электромагнитного поля с веществом является вычисление вероятностей перехода микросистемы из одного квантового состояния в другое.

Постановка задачи. Математически задача для двухуровневой системы ставится следующим образом. Требуется решить возмущенное уравнение Шредингера

, где – невозмущенный гамильтониан, – оператор энергии взаимодействия системы с полем, а индекс указывает на начальное состояние системы и принимает два значения ; волновая функция здесь обозначена во избежание путаницы с волновыми функциями невозмущенного уравнения Шредингера, которые предполагаются известными:

Начальные условия, которые необходимо добавить к возмущенному уравнению Шредингера, могут быть двух типов соответственно двум начальным ситуациям (см. рис.2.2).

Два возможных исходных состояния двухуровневой квантовой системы

 

В первом случае, когда система исходно находится в первом (низшем) состоянии, ; во втором случае, когда система первоначально находится во втором (возбужденном) состоянии, .

24. Как строятся и выглядят операторы энергии электродипольного и магнитодипольного взаимодействия?

Энергия электрического диполя в электромагнитном поле известна из классической электродинамики:

,где – дипольный момент, – напряженность электрического поля , – заряд, – радиус-вектор, направленный от положительного заряда к отрицательному. Поскольку в это выражение входят только координатные функции, то согласно таблице операторов находим



,т.е. оператор энергии электродипольного взаимодействия является оператором умножения.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!