2019. augusztus 25., vasárnap

22. A kvantummechanika nevezetesebb összefüggései + gyakorló feladatok

1. Schrödinger-egyenlet (1926.):

A részecskék mozgását egy olyan egyenlettel írta le, amelyben a Ψ (pszi) állapotfüggvény szerepelt.
Az állapotfüggvény a részecske megtalálási valószínűségét jellemzi.


2. Heisenberg-féle határozatlansági reláció:

Azt mondja ki, hogy a részecskék helye és impulzusa nem határozható meg egyszerre tetszőleges pontossággal.

3. Alagút effektus:

A kvantummechanikában egy hullám ott is megjelenhet, ahol a klasszikus mechanikában nem (a gát mögött).

4. Képletek:

Egy foton energiája = ε (epszilon).
ε = E/N
c = λ*f
ε = h*f
p = h/λ
h*f = W + Em
Em = 1/2*m*v2 = e*U

h = 6,63*10-34Js
c = 3*108m/s
e = 1,6*10-19C
1aJ = 10-18J


5. Feladatok:

1. Mekkora a 480nm hullámhosszúságú kék fény egy fotonjának energiája és lendülete?
Adatok:

2. Egy rádióadó 50kW-os teljesítménnyel sugároz a 98,1MHz-en. Hány fotont bocsát ki másodpercenként (N/t)?
Adatok:

3. A Föld felületére merőlegesen beeső napsugárzás intenzitása 680W/m². A fotonok hullámhossza 730nm. Határozza meg a másodpercenként a Föld 1m²-ére érkező fotonok számát (N)!
Adatok:

4. A fémezüstből az elektronok kilépési munkája 0,757aJ. Minimálisan mekkora legyen annak a fénynek a frekvenciája, amely az elektront el tudja távolítani az ezüst felületéről?
Adatok:

5. Egy 281nm-es hullámhosszúságú fotonokat kibocsátó sugárforrás egy fém felületéről 3,48*105m/s sebességű elektronokat lök ki. Milyen anyagú lehet ez a fém?
Adatok:

6. A kálium kilépési munkája kb 0,346aJ. Határozza meg a 6*1014Hz frekvenciájú zöld fény által a fémből kilökött elektronok maximum mekkora potenciálkülönbségen tudnak még áthaladni!
Adatok: