Pytania na kolokwium z fizyki kwantowej 17.01.2017 1. Podstawowe

Pytania na kolokwium z fizyki kwantowej 17.01.2017
1. Podstawowe założenie mechaniki kwantowej, czyli pierwszy z postulatów mechaniki
kwantowej.
2. Fizyczna interpretacja funkcji falowej. Jakie równanie opisuje jej ewolucję
czasową i po co jest to równanie?
3. Jaką przestrzeń tworzą funkcje falowe?
4. Jak przy pomocy funkcji falowej określane są wielkości mierzalne, np. energia kinetyczna,
pęd, położenie w danym stanie kwantowym układu? Jeśli O jest obserwablą odpowiadającą
wielkości fizycznej to jakiej wielkości związanej z O odpowiada pojedynczy pomiar tej
wielkości? Innymi słowy, co jest wynikiem pojedynczego pomiaru wielkości opisywanej
operatorem O i dlaczego?
5. Jak w stanie zdefiniowanym przez funkcję falową Ψ jest określona średnia statystyczna
pomiaru wielkości opisywanej operatorem O?
6. Sformułuj zagadnienie cząstki w nieskończonej studni potencjału i napisz równanie
określające jej energię (stacjonarne równanie Schrodingera). Dlaczego wynikiem są
dyskretne, czyli skwantowane wartości energii takiej cząstki?
7. Pierwsze i drugie doświadczenie fotoelektryczne, czyli fakty doświadczalne niezgodne z
fizyką klasyczną. Spróbuj wytłumaczyć na czy polega ta niezgodność.
8. Wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego przez Einsteina. Równanie Einsteina.
9. Podaj podstawową stałą fizyczną określającą efekty kwantowe. Napisz jak określa ona
kwant energii, który może być pochłonięty lub wyemitowany przez cząstkę. Kto
wprowadził (odkrył) tę stałą?
10. Co to jest fala materii i jak jest ona związana z pędem cząstki? Kto zaproponował to
równanie? Kiedy cząstki przejawiają własności falowe? Opisz krótko eksperymenty, w
których obserwowane są własności falowe materii.