Zestaw 4

Podstawy Fizyki: Budowa Materii
Zestaw 4
Zadanie 1. Fale de Broglie’a.
Proszę obliczyć prędkość, pęd, długość fali i częstość:
a) elektronów o energii kinetycznej 10 keV,
b) protonów o energii kinetycznej 10 keV.
UWAGA: Proszę sprawdzić, czy energię kinetyczną i pęd tych cząstek można obliczyć
w oparciu o mechanikę Newtona, czy też trzeba stosować reguły mechaniki relatywistycznej.
 Mikroskopia:
• elektrony 10 keV – 0,012 nm (badanie kryształów - stała sieci miedzi: 0.361 nm);
• protony MeV – 2,7 fm (badanie atomów).
Zadanie 2. Masy spoczynkowe cząstek.
Aby sprawdzić, czy cząstki można traktować „klasycznie” czy „relatywistycznie”, wygodnie
jest znać ich masy spoczynkowe w eV.
a) proszę obliczyć masy spoczynkowe: e, p, n – wyniki proszę podać w MeV,
b) proszę sformułować wniosek, dotyczący tego, w którym przypadku cząstkę można
traktować „klasycznie”, a w którym „relatywistycznie”.
Zadanie 3. Światło. Fala czy korpuskuła?
Proszę porównać prawo załamania według klasycznej teorii Newtona oraz według modelu
falowego.
Zadanie 4. Wyznaczanie stałej Plancka.
Proszę wyznaczyć stałą Plancka w oparciu o dołączone materiały.
Zadanie 5. Doświadczenie Comptona.
a) proszę obliczyć długość oraz częstotliwość fali Comptona,
b) proszę obliczyć przesunięcie comptonowskie dla poszczególnych kątów (dołączone
materiały).
c) proszę pokazać, że fala rozproszona na jądrze atomowym nie jest przesunięta.
Zadanie 6. Pomiar e/m (Joseph John Thomson).
Które parametry trzeba zmierzyć, aby wyznaczyć e/m?