Квантовая физика 4 страница

Д) ни в каком состоянии (движения) не могут быть измерены с определенной степенью точности.

123) НТ-1 Однократное измерение энергии стационарного состояния квантового объекта в течение времени высокоточным прибором

А) не дает численного значения энергии, соответствующего классу точности прибора, т. к. прибор вносит неконтролируемые возмущения в систему.

В) дает численные значения с любой доступной в измерении точностью, но это значение не будет соответствовать системному значению в исследуемом стационарном состоянии.

С) дает истинное значение , соответствующее точности прибора, при сокращении с целью уменьшений воздействия на систему макроприбора.

Д0 позволяет найти при многократных измерениях квантовую неопределенность энергии стационарного состояния, обусловленную конечным временным ее измерения.

Неверные ответы: А,С

124)НТ-1 Если в состоянии неопределенности для энергии

-собственное время жизни состояния, то :

*А) область доступных значений энергии, которые могут быть обнаружены у системы.

В) Возмущения энергии системы при ее измерении макроприбором

С) расстояние между стационарными дискретными квантовыми состояниями системы в соответствии со вторым постулатом Бора()

Д) Уменьшение энергии системы за время .

Если квантовая система находится в стационарном состоянии с энергией , то с увеличением времени ее измерения достоверность получения исходного значения:

*А) растет

В) уменьшается

С) остается неизменной

Д)при времени жизни растет, уменьшается

125)НТ-1 Стационарным в квантовой физике можно считать состояние, в котором:

А) все физические величины, входящие в набор не изменяются со временем

В) все физические величины, входящие в набор не изменяются со временем, но могут зависеть от координат.

С) энергия , и,соответственно, волновая функция пропорциональна

Найдите все неверные ответы

Ответ: В,Д.

127) Если состояние микросистемы стационарно, то

А) Все физические величины, входящие в полный набор, не зависят от времени

В) Зависимость волновой функции от времени

С) зависимость волновой функции от времени

Д) среднее значение физических величин, не входящих в полный набор не зависит от времени

Найдите все неверные ответы

Ответ: С

128)НТ-1Волновые функции де _Бройля для микрочастиц , , описываются состояния

А) разные, т. к. описывают свободное движение во взаимно перпендикулярных направлениях

В) одинаковые, т. к. поворотом осей координат можно привести к

С) ответ зависит от значения , -одинаковые, -разные.

Д) одинаковые т. к. и в обоих случаях это свободное движение.

129)НТ-1 Если в двух волновых функциях энергия одинакова, а значения хотя бы одной из иных физических величин из полного набора оказывается равным, то состояния квантовой системы с таким :

А) тождественны т. к.

В) разные, т. к.

С) тождественны, т. к. и

Д) ответ зависит от вида при -тождественны, -разные

130)Для того, чтобы две одинаковые микрочастицы(1,2,) находились в одном и том же состоянии необходимо и достаточно, чтобы их

А) энергия

В)

С) полные наборы физических величин были равны

Д) вероятность их нахождения в заданной области пространства была одинакова.

Ответ: неверные ответы А,Д,

131) НТ-1 Вычислите соотношение неопределённости для энергии используя шаблон:

Ответ:

132)НТ-3 Впишите в формулу, описывающую эффект Ко приведенные ниже величины:

-угол, под которым наблюдается рассеяние относительно направления не рассеянного потока излучения

-угол между направлением рассеянных микрочастиц и рассеянным излучением

-угол между направлением движения рассеянных микрочастиц и направлением потока рассеянного излучения.

Ответ:

133) НТ-2 Выпишите все возможные соответствия между приведенными величинами

А) ΔεА)

В) Δр_х В)

С) Δр_y C)

D) Δр_z D)

Ответ: А, В; Д, А

134) НТ-2 Некоторую микрочастицу, массой , «поместили» в замкнутый куб со сторонами а, b, c стремясь сохранить её в состоянии покоя. Минимальная её кинетическая энергия в этом случае будет порядка:

А)

В)

*С)

D)

задача) НТ-1 Если среднее время жизни возбуждённого состояния атома составляет τ ~ 10 ^-8 с, то неопределённость энергии атома в этом состоянии (уширение энергетического уровня, (терма))

*А) ~ 6 ÷ 7 ∙ 10 ^-8 эВ

В) отсутствует, т.к. не зависит от τ, энергия любого состояния определяется из стационарного уравнения Шредингера.

С) ~ 10 ^-9 эВ

D) зависит от значения энергии возбуждения, которое необходимо знать для определения Δε

135) НТ-1 В классической механике в поле сил полную энергию объектов представляют в виде кинетической и потенциальной энергии. В квантовой физике энергия…

А) Тоже может быть представлена в виде такой суммы.

*В) Единая физическая величина, но для её определения поле сил, заменяется пространственно распределённой функцией (потенциалом), которая в стационарном состояние зависит от времени С) Представляется в виде такой суммы только в стационарных состояниях, при которых потенциальная энергия не зависит от времени.

D) Представление в виде такой суммы возможно только при неограниченном (инфинитном) движении микрочастиц.

136) НТ-1 Представление взаимодействия между микрообъектами в виде векторной совокупности сил

А) также корректно, как и в классической механике, т.к. частицы воздействуют друг на друга локально.

В) корректно в случае контактных сил и неверно, если силы дальнодействующие.

* С) некорректно, т.к. микрочастицы воспринимают воздействие со стороны окружающей среды (других частиц) нелокально.

D) возможно только в стационарных состояниях (движения), в которых сохраняется полная энергия.

137) НТ-1 Координата х квантового объекта и проекция его импульса p_y канонически сопряжёнными…

А) являются.

*В) не являются.

С) могут быть, а могут и не быть. Это зависит от условий движения.

D) являются только для неограниченного(инфинитного движения).

138) НТ-2 При определении местоположения свободно движущейся микрочастицы с точностью Δх, Δр_х в принципе неопределённости Гейзенберга…

А) неопределённость импульса до измерения местоположения.

*В) средний разброс значений р_х возникающий после измерения х в интервале Δх.

С) точность измерения р_х прибором у свободно движущейся частицы.

D) средняя величина теряемого частицей импульса при определении её местоположения с точностью Δх

139) НТ-2 При движении микрочастицы вдоль х принцип неопределённости Гейзенберга имеет вид:

,

- изменение момента импульса

-совершенная на участке перемещения работа

Ответ: 1) ,2)

140) НТ-1 Соотношение неопределённости для энергии в квантовой физике имеет вид: …, где Δt – время существования определённого состояния (движения) микрообъекта.

Ответ:

141) НТ-1 Введение волновой функции для описания состояния (движения) микрообъектов

*А) является одним из двух постулатов квантовой механики.

В) не является постулатом, т.к. её вид следует из уравнения Шредингера.

С) следствие недостаточности наших умений описывать движения микрообъектов.

D) результат, того что экспериментальные системы для определения параметров микрообъектов слишком грубы и возмущают их истинное движение.

2 квантовая механика.

1) НТ-1 Принцип суперпозиции для математической квантовой механики утверждает, что если и волновые функции двух доступных состояний для микрочастицы, то для нее доступно (возможно) состояние:

А)С , где в случае нормированных функций

В) В котором может быть только равной

С) В котором может быть равной ,

Д) В котором может быть равной

Выберите все неверные ответы.

Ответ: А

2)НТ-1 Аналогично выражение для принципа суперпозиции часто записывают в виде:

, где волновые функции для некоторых двух доступных состояний, а - волновая функция некоторого “суперпозиционного ” состояния также доступного для микрочастицы.

Если все три волновые функции нормированы, то:

А)

В)

С)

Д)

3)НТ-1 Нормирование волновых функций стационарных состояний осуществляют с помощью соотношения

А) , т. к. микрочастица может находиться в любом из стационарных состояний N- общее число состояний

В) - т. к. микрочастица может находиться в любом из стационарных состояний N- общее число состояний

С) , где V- объем всей области, где локализована частица

Д) объем всей области, где локализована частица

4) НТ-1 Волновая функция объекта

* А) содержит всю возможную информацию о его состоянии, в соответствии с утверждением первого постулата квантовой механики.

В) содержит лишь часть информации о его движении, т.к. для полного определения ψ необходимо задать лишь часть возможных динамических переменных

С) несёт лишь информацию о волновых свойствах объекта. Все остальные характеристики определяются из решения соответствующих уравнений динамики.

D) содержит всю информацию только о состояниях с постоянной энергией.

5) НТ-1 Волновая функция объекта

А) позволяет определять только средние значения физических величин, входящих в данном состоянии движения, в «полный набор».

* В) позволяет найти средние значения любых физических величин, в той или иной степени характеризующих его состояние.

С) определяет (квадрат модуля) только плотность вероятности обнаружения объекта в том или ином месте пространства.

D) несёт информацию о его местоположении и значении импульса в каждой момент времени.

6) НТ-1 Если оператор некоторой физической величины f, о значении которой можно говорить для рассматриваемого объекта, а ψ его волновая функция, то

-одно из значений , , , -среднее квадратичное значение

Ответ:

7) НТ-1 Если физическая величина f входит в полый набор в данном квантовом состоянии микрообъекта с , то

Ответ:

8)НТ-1 Для состояний отдельных микрочастиц во внешнем силовом поле принцип суперпозиции волновых функций:

*А) всегда справедлив, т. к. их уравнение динамики (Шредингера) в этом случае всегда линейны

В) Справедлив только, если их уравнение динамики линейно.

С) Выполняется только для свободного движения

Д) Является универсальным утверждением квантовой физики и не связан с видом уравнения динамики (Шредингера).

9)НТ-1 В соответствии с принципом суперпозиции волновую функцию суперпозиционного стационарного состояния можно записать для:

А) только двух состояний

В) Любого числа “h’ доступных состояний

С)Любого числа состояний с одной и той же энергией

Д) Любого числа с одинаковой и только двух с различной энергией

10)НТ-1 Общее аналитическое выражение для волновой функции микрочастиц суперпонированного состояния в соответствии с принципом суперпозиции записывают в виде:

, где n – общее число возможных стационарных состояний в данных внешних условиях. Если все нормированы, то

А) ; равны амплитуде вероятности обнаружения микрообъекта с в состоянии с

В) равны вероятности обнаружения микрообъекта с в состоянии с

С) равны вероятности обнаружения микрообъекта с в состоянии с

Д) равны вероятности обнаружения микрообъекта в состоянии с

Найти правильные ответы.

Ответ: А, Д.

11)НТ-1 Запишите условие нормирования волновых функций, описывающих состояние квантовых объектов, используя шаблон:

-знак интеграла по всему пространству

-знак интеграла по замкнутой поверхности

Ответ:

12)НТ-1 Волновую функцию квантового объекта, состоящую из двух 1,2 носителей (например, двух частиц) иногда записывают в виде:

Или для N подсистем:

Где -волновая функция состояния i-ой подсистемы

Такая запись возможна, если подсистемы:

А) Находятся в стационарном состоянии

*В) Не взаимодействуют между собой

С) Реализуют движение во взаимно – перпендикулярных состояниях

Д) Находятся в различных внешних условиях

13)НТ-1 Если квантовый объект локализован в пространстве(в некотором объеме ), и его волновые функции для различных, квантовых состояний есть , , где - номера состояний, то нормирующий интеграл равен:

А) 1 при любых значениях и

*В) 1 при и 0 при

С) 1 при и 0 при

Д) -вероятности суперпонированного состояния

14)НТ-1 Для волновых функций стационарных состояний интеграл нормирован

А) сходится (можно положить равным 1), если хотя бы в одной из направляющей движение (квантового объекта) микрочастицы ограничено(финитно).

В) равным единице только при финитном движении квантового объекта.

С) Нельзя принять равным единице только при свободном движении (интеграл расходится)

Д) Будет расходиться при любом инфинитном движении.

Ответ: правильные ответы В,Д.

15) НТ-1 Оператор физической величины f - это некоторое математическое преобразование волновой функции микрообъекта, которое из ψ позволяет

A) осуществлять переход (и определять новую ψ _f) из состояния с одним значением f в другое – с новым значением f.

В) находить изменения f со временем при движении микрообъекта.

С) всегда составить квантовое уравнение движения (динамики) объекта.

*D) найти среднее значение f в любом рассматриваемом состоянии (< f >).

16) НТ-1 Если известен оператор физической величины f, то уравнение для собственных функций оператора имеет вид . Коэффициент f_n это…

А) любое целое число.

В) любое действительное число.

*С) все возможные значения физической величины f, которые может принимать данная физическая величина и для которых существует решение уравнения.

D) всегда дискретный ряд значений физической величины f, для которых существует решение приведённого уравнения.

17) НТ-1 Если известен оператор физической величины , то все волновые функции ψ _f состояний микрообъекта, в которых данная физическая величина будет иметь определённое значение (уравнение для собственных функций оператора ) имеет вид …

Ответ:

18) НТ-2 Собственные волновые функции оператора любой физической величины f, характеризующей состояние движения микрообъекта…

Дата добавления: 2015-08-05