Квантовая физика: Сборник задач. Коваленко И.И - 34 стр.

UptoLike

34
7.7. Оценить относительную ошибку V/V в определении скорости
электрона в атоме водорода, полагая размер атома порядка x = 0,1 нм.
Cредняя скорость электрона на орбите равна
1
137
V
с
=
, где с – скорость
света.
7.8. Предполагается, что неопределенность координаты x движу-
щейся частицы равна длине волны де Бройля λ. Определить относи-
тельную неточность p/p определения импульса этой частицы.
7.9. Положение центра шарика массой m = 1 г и положение элект-
рона известно с точностью до x = 1 мкм. Найти наименьшую ошибку
V, с которой при этом можно определить скорость шарика и скорость
электрона.
7.10. Оценить минимальную кинетическую энергию электронаE
кmin
,
локализованного в области размером x = 0,1 нм.
7.11. Оценить с помощью соотношения неопределенностей минимально
возможную энергию E
min
электрона в атоме водорода, считая, что один
оборот электрона вокруг ядра происходит за τ =1,5·10
–16
с. Ответ приве-
сти в электрон-вольтах.
7.12. Оценить с помощью соотношения неопределенностей мини-
мальное расстояние r
min
между ядром и электроном в атоме водорода,
считая, что средняя скорость электрона на орбите равна
1
137
V
с
=
, где
с – скорость света, а неопределенность скорости не превосходит это-
го значения.
7.13. Оценить ширину спектральной линии ∆λ, если время жизни
атома в возбужденном состоянии τ = 10
–8
с, а длина волны излучаемого
фотона λ= 0,6 мкм.
7.14. В основном состоянии атом может находиться сколь угодно дол-
го, в возбужденном состоянии время жизни атома τ равно 10
–8
с. Ис-
пользуя соотношение неопределенностей, оценить в электрон-вольтах
ширину E энергетического уровня в атоме водорода, находящегося: а
в основном состоянии; б – в возбужденном состоянии.
7.15. Показать, используя соотношение неопределенностей, что в ядре
не могут находиться электроны. Линейные размеры ядра l принять рав-
ными 5 фм.