Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax

Pytania

7.1 Funkcje falowe

1.

Jaka jest jednostka fizyczna funkcji falowej ΨxtΨxt \Psi\apply(x,t)? Jaka jest jednostka fizyczna kwadratu modułu tej funkcji falowej?

2.

Czy kwadrat modułu funkcji falowej (Ψ*xtΨxtΨ*xtΨxt \Psi ^ {\text{*}} \apply(x,t) \Psi\apply (x,t)) może być liczbą ujemną? Wyjaśnij.

3.

Jaką wielkość fizyczną reprezentuje funkcja falowa elektronu?

4.

Jakie jest fizyczne znaczenie funkcji falowej cząstki?

5.

Jakie jest znaczenie wyrażenia „wartość oczekiwana”? Wyjaśnij.

7.2 Zasada nieoznaczoności Heisenberga

6.

Jeśli formalizm mechaniki kwantowej jest dokładniejszy od mechaniki klasycznej, to dlaczego nie używamy mechaniki kwantowej do opisu ruchu skaczącej żaby? Wyjaśnij.

7.

Czy długość fali de Broglie’a cząstki może być znana dokładnie? Czy położenie takiej cząstki może być wyznaczone precyzyjnie?

8.

Czy możemy zmierzyć energię cząstki swobodnej z dowolną dokładnością?

9.

Czy możemy zmierzyć zarówno pozycję, jak i pęd cząstki z dowolną dokładnością?

7.3 Równanie Schrӧdingera

10.

Jaka jest różnica między funkcją falową ψ x y z ψ x y z \psi\apply(x,y,z) a funkcją falową Ψ x y z t Ψ x y z t \mathrm{Ψ}\apply(x,y,z,t) dla tej samej cząstki?

11.

Czy jeśli cząstka kwantowa znajduje się w stanie stacjonarnym, to oznacza, że się nie porusza?

12.

Wyjaśnij różnicę pomiędzy równaniami Schrӧdingera zależnym od czasu i niezależnym od czasu.

13.

Załóżmy, że funkcja falowa jest nieciągła w którymś punkcie i ciągła poza nim. Czy taka funkcja może reprezentować stan kwantowy jakiejś cząsteczki fizycznej? Dlaczego? Dlaczego nie?

7.4 Cząstka kwantowa w pudełku

14.

Używając modelu cząstki kwantowej w pudełku, wyjaśnij, jak dostępne poziomy energetyczne cząstki powiązane są z rozmiarami pudełka.

15.

Czy jest możliwe, żeby pomiar energii cząstki kwantowej w pudełku dał wynik niższy niż wartość energii stanu podstawowego? Jaka jest najwyższa wartość energii tej cząstki, jaką można zmierzyć?

16.

Dla cząstki kwantowej w pudełku pierwszym stanem wzbudzonym jest stan Ψ 2 x t Ψ 2 x t \mathrm{Ψ}_2\apply(x,t) . Ma on wartość zerową dokładnie w środku pudełka, więc prawdopodobieństwo znalezienia w tym miejscu cząstki jest równe zeru. Wyjaśnij, co jest niepoprawnego w następującym rozumowaniu: „Jeśli prawdopodobieństwo znalezienia cząstki w punkcie środkowym pudełka wynosi zero, to cząstka nigdy nie znajduje się w tym punkcie? Jak w takim razie jest możliwe, że cząstka przechodzi przez ten punkt, przemieszczając się z lewej strony pudełka na prawą?”.

7.5 Kwantowy oscylator harmoniczny

17.

Czy możliwe jest zmierzenie wartości energii kwantowego oscylatora harmonicznego 0,75 ω 0,75 ω \num{0,75} \hbar \omega ? Dlaczego? Dlaczego nie? Wyjaśnij.

18.

Wyjaśnij związek między hipotezą Plancka o skwantowaniu energii a energią kwantowego oscylatora harmonicznego.

19.

Jeśli klasyczny oscylator harmoniczny może znajdować się w stanie spoczynku, to dlaczego kwantowy oscylator harmoniczny nigdy go nie osiąga? Czy ten fakt narusza zasadę korespondencji Bohra?

20.

Używając modelu cząstki kwantowej w pudełku lub modelu oscylatora kwantowego, wyjaśnij znaczenie fizyczne zasady korespondencji Bohra.

21.

Czy możemy jednocześnie zmierzyć położenie i energię oscylatora kwantowego? Dlaczego? Dlaczego nie?

7.6 Tunelowanie cząstek przez bariery potencjału

22.

Jeżeli elektron i proton o tej samej energii kinetycznej napotkają barierę potencjału o tej samej szerokości i wysokości, to który z nich łatwiej przez nią przetuneluje? Dlaczego?

23.

Co bardziej zmniejsza prawdopodobieństwo tunelowania kwantowego: dwukrotne zwiększenie wysokości bariery czy dwukrotne zmniejszenie energii kinetycznej cząstki?

24.

Wyjaśnij różnicę pomiędzy potencjałem cząstki w pudle potencjału a potencjałem kropki kwantowej.

25.

Czy cząstka kwantowa może uciec z nieskończonej studni potencjału, takiej jak w pudełku? Dlaczego? Dlaczego nie?

26.

Dioda tunelowa i dioda rezonansowo-tunelowa: działanie obydwu opiera się na tej samej zasadzie fizycznej tunelowania kwantowego. Jaka jest istotna różnica między nimi?

Cytowanie i udostępnianie

Ten podręcznik nie może być wykorzystywany do trenowania sztucznej inteligencji ani do przetwarzania przez systemy sztucznej inteligencji bez zgody OpenStax lub OpenStax Poland.

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-3/pages/1-wstep
Cytowanie

© 21 wrz 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.