Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
PHẦN MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
Trong quá trình học tập môn vật lý, mục tiêu chính của người học môn này là
học những kiến thức về lý thuyết, hiểu và vận dụng các lý thuyết chung của vật lý
vào những lĩnh vực cụ thể, một trong những lĩnh vực đó là việc giải bài tập vật lý.
Bài tập vật lý có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình nhận thức và phát
triển năng lực tư duy của người học, giúp cho người học ôn tập, đào sâu, mở rộng
kiến thức, rèn luyện, kỹ năng, kỹ xảo, ứng dụng vật lý vào thực hiện, phát triển tư
duy sáng tạo.
Bài tập vật lý rất phong phú và đa dạng, và một trong những kỹ năng của người
học vật lý là phải giải được bài tập vật lý. Để làm được điều đó thì người học phải
nắm vững công thức, lý thuyết, biết vận dụng công thức, lý thuyết vào từng loại bài
tập và phải biết phân loại từng dạng bài tập cụ thể, có như vậy thì việc áp dụng công
thức, lý thuyết vào việc giải bài tập sẽ dễ dàng hơn.
Đối với môn Cơ Học Lượng Tử là một môn học quen thuộc của SV Khoa Sư
Phạm thuộc Bộ Môn Vật Lí, không quá khó để tiếp cận, nhưng để học tốt nó cần
phải nắm vững kiến thức lý thuyết để vận dụng vào bài tập.
Nhằm giúp sinh viên hiểu rõ về ý nghĩa môn này, và có thể áp dụng lý thuyết
chung và các công thức vào việc giải từng bài tập cụ thể và thu đ ược kết quả tốt nên
tui chọn đề tài: “Biên soạn hệ thống bài tập môn Cơ học lượng tử 1 cho sinh viên
ngành Sư phạm Vật lý ” để nghiên cứu.
Đề tài này nhằm giúp sinh viên khắc sâu kiến thức có một hệ thống bài tập và
phương pháp giải chúng, giúp sinh viên chủ động được phương pháp giải. Từ đó, có
thêm kỹ năng giúp các bạn giải tốt các bài toán.
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI.
- Nâng cao khả năng nhận dạng và giải bài tập cơ học lượng tử.
- Phân loại bài tập theo từng nội dung.
- Tìm phương pháp giải phù hợp.
3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.
- Nội dung phần cơ học lượng tử 1.
- Bài tập về nguyên tử Hydro.
4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU.
Hệ thống, khái quát những kiến thức cơ bản và nâng cao về bài tập nguyên tử
Hydro trong cơ học lượng tử.
Phân loại, nêu và đưa ra một số bài tập mẫu và bài tập vận dụng để thuận tiện
cho việc học tập môn cơ học lượng tử và làm tư liệu tham khảo sau này cho các sinh
viên.
5. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC.
Nếu phân loại được các bài tập thành các dạng tổng quát thì tìm được phương
pháp giải tổng quát cho loại đó.
6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
- Tập hợp các bài tập điển hình của bài tập nguyên tử Hydro và phân chúng thành
các bài tập minh họa của những dạng bài tập cơ bản.
- Có hướng dẫn giải và đáp số các bài tập minh họa.
7. PHẠM VI NGHIÊN CỨU.
Do thời gian có hạn và nhiều nguyên nhân khách quan khác nên tui chỉ nghiên
cứu bài tập về bài toán nguyên tử Hydro trong cơ học lượng tử 1.
8. ĐÓNG GÓP ĐỀ TÀI.
Thông qua đề tài này giúp tui rèn luyện thêm về kỷ năng giải bài tập và áp dụng
công thức vào những bài tập cụ thể.
Có thể làm tài liệu tham khảo cho học sin h, sinh viên học vật lí.
PHẦN NỘI DUNG
Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ MẪU NGUYÊN TỬ BOHR.
Vào cuối thế kỉ trước nhiều công trình thực nghiệm đã được tiến hành nhằm
nghiên cứu phổ gián đoạn của các bức xạ phát ra trong các quá trình phóng điện
trong chất khí. Những phép đo quang phổ chính xác đã chứng tỏ rằng phổ của
Hydro là phổ đơn giản nhất trong số phổ của các nguyên tố, điều này không có gì
ngạc nhiên. Người ta c ũng đã phát hiện thấy các vạch ở trong vùng nhìn thấy hoặc
không nhìn thấy đều được sắp xếp một cách có hệ thống thành nhiều dãy. Điều ngạc
nhiên là tất cả các bước sóng của bức xạ do nguyên tử Hydro phát ra đều được tìm
thấy từ một công thức thực nghiệm đơn giản, công thức Rydberg
3
2 2
1 1 1
( ), 1,0967758.10
l u
R R
n n
Ǻ-1
ở đó:
nl = 1 và nu = 2,3,4, … cho dãy Lyman (tử ngoại)
nl =2 và nu = 3,4,5 … cho dãy Balmer (nhìn thấy)
nl = 3 và nu = 4,5,6 … cho dãy Paschen (hồng ngoại)
nl = 4 và nu = 5,6,7, … cho dãy Brackett (hồng ngoại xa)
và cứ thế tiếp tục đối với các dãy hồng ngoại xa khác.
Năm 1913, Niels Bohr đã xây dựng một lý thuyết vật lý về nguyên tử Hydro từ
đó có thể suy ra công thức Rydberg. Mẫu Bohr về nguyên tử Hydro dựa trên một
mẫu hành tinh, trong đó electron, một hạt nhẹ mang điện âm chuyển động theo qu ỹ
đạo xung quanh một hạt nhân nặng mang điện dương. Chuyển động của electron
trên quỹ đạo được duy trì bởi tác dụng của lực hút Coulomb
2
9 2 2
F k k N m C Ze 2 , 9,0.10 . /
r
Với Z = 1 đối với Hydro. Phép tính cổ điển trực tiếp chứng tỏ rằng vận tốc trên quỹ
đạo của electron liên hệ với bán kính quỹ đạo của nó (được giả thiết là tròn) bởi hệ
thức:
2
2 kZe
v
mr
ở đó m là khối lượng electron. Năng lượng tổng cộng (động năng và thế năng) của
electron được biểu diễn dưới dạng:
x17rVx4i68zV08l
