Zadanie

Zadanie.

Przyjmując, że cząsteczka tlenu porusza się ze średnia prędkością termiczną w temperaturze T = 300K między dwoma kolejnymi zderzeniami znajduje się w prostokątnej studni potencjału o szerokości

Oszacuj liczbę możliwych poziomów energetycznych tej cząstki.

Rozwiązanie

Rozwiązanie

Zadanie jest trochę dziwnie sformułowane i mało fizyczne, ale spróbujemy je rozwiązać następująco. Zakładając, że tlen w temperaturze pokojowej zachowuje się jak gaz doskonały, (co jest właściwie prawdą przy ciśnieniu normalnym i niższym niż normalne). Wtedy średnia energia kinetyczna cząsteczki wyraża się wzorem

Porównując to ze wzorem na energię cząstki w prostokątnej studni potencjału dostajemy

więc

Po podstawieniu otrzymamy wynik: cząsteczka, o której mowa w zadaniu znajduje się w stanie kwantowym

n = 3277.

Odpowiedź

 

Dyskusja

 

Podstawa teoretyczna

Artykuły na stronie

Fale de Broglie'a

Postulaty kwantowe

Mechanika falowa Schrödingera

Nieoznaczoność i inne rzeczy

Newton kontra Schrödinger

Kot Schrödingera

Linki

...

Zadania z przedmiotu

Zadania z fizyki kwantowej