Примеры величин , которые можно измерить: а) прямым измерением б) косвенным измерением

👇

Ответ:

Эвелиночкаddd

27.06.2021

A) прямым измерением можно измерить величины для которых существует измерительный прибор
время в c( секундомер) , масса в кг ( рычажные весы), объем(мензурка)
температура(термометр) сила(динамометр)

б) косвенные измерения делают по формулам
скорость м/с(расстояние/время) работа(сила*расстояние)
плотность(масса/объем)

4,8(65 оценок)

Ответ:

SimonN1

27.06.2021

А) длина (линейкой, рулеткой), масса (весами), время (часами) и т.д.
б) скорость (поделив длину пути на время, за которое путь был пройден), плотность (из массы и объёма), ускорение (из начальной скорости, пути и времени) и т.д.

4,4(97 оценок)

Открыть все ответы

Ответ:

LLarь

27.06.2021

1. Для решения первого вопроса необходимо использовать соотношение неопределенности энергии и времени:

ΔE Δt ≥ h / 2π,

где ΔE - неопределенность энергетического уровня, Δt - время жизни возбужденного состояния атома, h - постоянная Планка.

Выразим неопределенность энергетического уровня:

ΔE ≥ h / (2π Δt).

Подставляем известные значения:

ΔE ≥ (6.626 × 10^(-34) Дж·с) / (2π × 10^(-8) с).

Данные значения необходимо привести в соответствующие единицы измерения:

1 Дж = 6,242 × 10^18 эВ,
1 с = 10^9 нс.

ΔE ≥ (6.626 × 10^(-34) Дж·с) / (2π × 10^(-8) с) × (6,242 × 10^18 эВ / Дж) × (10^9 нс / с).

Проведя расчеты получаем:

ΔE ≥ 0,415 эВ.

Ответ: Относительная неопределенность энергетического уровня составляет не менее 0,415 эВ.

2. Для решения второго вопроса необходимо воспользоваться формулой энергии частицы в потенциальной яме:

E = π^2 * ħ^2 / (2mL^2) * n^2,

где E - энергия частицы, ħ - пониженная постоянная Планка (ħ = h / 2π), m - масса частицы, L - ширина потенциальной ямы, n - номер уровня.

Разность энергий между третьим и четвертым уровнями будет равна:

ΔE = E_4 - E_3 = π^2 * ħ^2 / (2mL^2) * (4^2 - 3^2),

где E_4 - энергия частицы на четвертом уровне, E_3 - энергия частицы на третьем уровне.

Подставим известные значения:

ΔE = π^2 * (6.626 × 10^(-34) Дж·с)^2 / (2 × m × (0,5 × 10^(-9) м)^2) * (16 - 9),

где m - масса электрона (m = 9,10938356 × 10^(-31) кг).

Для приведения результата в эВ выполним соответствующие расчеты:

1 эВ = 1,602 × 10^(-19) Дж.

Проведя расчеты получаем:

ΔE = 3,5798 × 10^(-19) Дж = 3,5798 эВ.

Ответ: Для перехода с третьего уровня на четвертый необходимо затратить энергию, равную 3,5798 эВ.

3. Для решения третьего вопроса необходимо использовать формулу для энергии Ферми:

E_F = (ħ^2 / (2m*)) * (3π^2 * N / V)^(2/3),

где E_F - энергия Ферми, ħ - пониженная постоянная Планка, m* - эффективная масса электрона, N - численность электронов в зоне проводимости, V - объем кристалла.

Выразим энергию Ферми:

E_F = (6.626 × 10^(-34) Дж·с)^2 / (2 × (1,1 × 9,10938356 × 10^(-31) кг)) * (3π^2 * 1 / (970 кг/м^3 × (10^-27 м^3/г))^(2/3) * (22,99 г/моль / 6,02 × 10^23)),

где 1 / (970 кг/м^3 × (10^-27 м^3/г)) - обратная плотность, 22,99 г/моль / 6,02 × 10^23 - масса одного атома натрия.

Для приведения результата в эВ выполним соответствующие расчеты:

1 эВ = 1,602 × 10^(-19) Дж.

Проведя расчеты получаем:

E_F = 1,91 эВ.

Ответ: Энергия Ферми в зоне проводимости натрия при Т=0 К составляет 1,91 эВ.

4,7(83 оценок)

Ответ:

nadyashapeeva

27.06.2021

Хорошо, давайте рассмотрим вопрос оценки низшего энергетического уровня электрона в атоме водорода с использованием соотношения неопределенностей.

Соотношение неопределенностей, которое нам потребуется, гласит:

Δp * Δx >= h / (4π)

Где Δp - неопределенность импульса, Δx - неопределенность положения, h - постоянная Планка.

Для нашего случая, мы можем связать радиус атома с его диаметром следующим образом:

r = ݀d / 2

Зная радиус атома, мы можем оценить неопределенность положения электрона, которая будет равна половине диаметра атома:

Δx = r = ݀d / 2

Теперь, мы можем рассмотреть импульс электрона. Для электрона в атоме водорода, мы можем использовать следующее соотношение:

p = mv

Где p - импульс электрона, m - его масса и v - его скорость.

Мы знаем, что электрон движется по орбите с некоторой скоростью v. Радиус этой орбиты также известен и равен радиусу атома.

Теперь мы можем записать соотношение неопределенностей для атома водорода:

Δp * Δx >= h / (4π)

Δp * (݀d / 2) >= h / (4π)

Теперь мы можем оценить неопределенность импульса. Заметим, что электрон движется по круговой орбите, поэтому его импульс будет равен:

p = mv = (m * 2πr) / (2πT) = m*r / T

Где T - период обращения электрона вокруг ядра.

Теперь мы можем записать оценку неопределенности импульса:

Δp = m*Δv = m*Δ(r / T)

Там, где Δv - неопределенность скорости, Δ(r / T) - неопределенность радиуса орбиты.

Рассмотрим оценку Δ(r / T). Запишем радиус орбиты и период обращения электрона через диаметр атома и скорость света c:

r = (݀d / 2)
T = 2πr/v = 2π(݀d / 2)/v = π ݀d / v

Теперь мы можем оценить Δ(r / T):

Δ(r / T) = (Δr) / T + r * (ΔT) / (T^2) = (Δr) / T + r * Δv / v^2

Таким образом, мы получаем оценку для неопределенности импульса:

Δp = m * Δ(r / T) = m * [(Δr) / T + r * Δv / v^2]

Теперь мы можем записать наше соотношение неопределенностей с использованием оценок для неопределенностей импульса и положения:

m * [(Δr) / T + r * Δv / v^2] * (݀d / 2) >= h / (4π)

Теперь мы можем вставить значения, чтобы получить числовую оценку.

Принимая массу электрона, m = 9.1 * 10^-31 кг, скорость света, c = 3 * 10^8 м/c, и постоянную Планка, h = 6.63 * 10^-34 Дж∙с:

9.1 * 10^-31 * [(݀d) / (2 * π * ݀d / c) + (݀d / 2) * Δv / (c^2)] * (݀d / 2) >= 6.63 * 10^-34 / (4 * π)

Упростим это выражение:

(9.1 * 10^-31 * ݀d^2 * c) / (4 * π * ݀d ) + (9.1 * 10^-31 * ݀d * Δv ) / (8 * π * c) >= 6.63 * 10^-34 / (4 * π)

Теперь мы можем использовать оценку для диаметра атома, ݀d = 0,1 нм = 10^-10 м, и решить это уравнение численно.

Подставим значения:

(9.1 * 10^-31 * (10^-10)^2 * 3 * 10^8) / (4 * π * 10^-10 ) + (9.1 * 10^-31 * 10^-10 * Δv ) / (8 * π * 3 * 10^8) >= 6.63 * 10^-34 / (4 * π)

Упростим это выражение:

[(9.1 * 10^-31 * 9 * 10^-18 * 3 * 10^8) / (4 * π * 10^-10)] + [(9.1 * 10^-31 * 10^-10 * Δv) / (8 * π * 3 * 10^8)] >= 6.63 * 10^-34 / (4 * π)

[(2.07 * 10^-9) / (12.6 * 10^-10)] + [(2.56 * 10^-10 * Δv) / (8 * π * 3 * 10^8)] >= 0.525 * 10^-34

1.64 + [(2.56 * 10^-10 * Δv) / (8 * π * 3 * 10^8)] >= 2.91 * 10^-35

[(2.56 * 10^-10 * Δv) / (8 * π * 3 * 10^8)] >= 2.91 * 10^-35 - 1.64

(2.56 * 10^-10 * Δv) / (8 * π * 3 * 10^8) >= 2.74 * 10^-35

Умножим обе стороны на (8 * π * 3 * 10^8) и поделим на 2.56:

Δv >= (2.74 * 10^-35 * 8 * π * 3 * 10^8) / (2.56)

Δv >= 8.14 * 10^11 м/c

Итак, оценка неопределенности скорости электрона равна приблизительно 8.14 * 10^11 м/c.

Теперь, зная неопределенность скорости, мы можем использовать формулу для энергии электрона в атоме водорода:

E = (mv^2) / 2

Подставим значения массы электрона и неопределенности скорости:

E = (9.1 * 10^-31 * (8.14 * 10^11)^2) / 2

Упростим это выражение:

E = (9.1 * 10^-31 * 6.65 * 10^23) / 2

E = 2.98 * 10^-9 Дж

Таким образом, оценка низшего энергетического уровня электрона в атоме водорода составляет примерно 2.98 * 10^-9 Дж.

4,6(6 оценок)

Это интересно:

Дом-и-сад

13.12.2020

Простые способы удаления жевательной резинки с бетона...

Компьютеры-и-электроника

11.10.2020

Как снять летсплей или как делать профессиональные видеоинструкции для YouTube?...

Компьютеры-и-электроника

06.07.2021

Как спрятаться от школьных блокировок и зайти на YouTube...

Искусство-и-развлечения