Частица массой 2 эВ находится в потенциальной яме шириной 1 нм и глубиной 5 эВ. Найдите вероятность нахождения частицы внутри ямы.
спросил 20 Июнь от мирианда в категории школьный раздел

решение вопроса

0
дано (в СИ):
- Энергия частицы внутри ямы, E = 2 эВ = 2 * 1.6 * 10^(-19) Дж
- Потенциальная яма имеет ширину L = 1 нм = 1 * 10^(-9) м
- Глубина потенциальной ямы, U = 5 эВ = 5 * 1.6 * 10^(-19) Дж

найти:
- Вероятность нахождения частицы внутри ямы.

решение с подробными расчетами:

Энергия частицы меньше глубины потенциальной ямы (E < U), поэтому мы находимся в случае конечной потенциальной ямы.

Волновая функция частицы внутри потенциальной ямы может быть аппроксимирована в виде стоячей волны. Вероятность нахождения частицы внутри ямы определяется коэффициентом прохождения, который для частицы с энергией E < U выражается как:

T = 16 * (E / U) * (1 - E / U)

где E - энергия частицы, U - глубина потенциальной ямы.

Подставляем данные:

E = 2 * 1.6 * 10^(-19) Дж
U = 5 * 1.6 * 10^(-19) Дж

Вычисляем T:

T = 16 * (2 * 1.6 * 10^(-19) / (5 * 1.6 * 10^(-19))) * (1 - 2 * 1.6 * 10^(-19) / (5 * 1.6 * 10^(-19)))

Упрощаем выражение:

T = 16 * (2 / 5) * (1 - 2 / 5)
T = 16 * 0.4 * 0.6
T = 3.84 * 0.6
T = 2.304

Ответ:

Вероятность нахождения частицы внутри ямы составляет примерно 0.2304 или 23.04%.
ответил 20 Июнь от sweto

Связанных вопросов не найдено

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.