методическая разработка тем план занятия

№

п/п

Порядок проведения

занятия

Время

(мин.)

Приёмы, формы, методы

активизации обучаемых

Вступительная часть

Принять доклад дежурного по группе о готовности к занятию; проверить наличие личного состава и его готовность к занятию. Объявить тему, цели и порядок проведения занятия; дать краткую справку о взаимосвязи изучаемого материала с изученным ранее в курсе физики, а также с учебным материалом других дисциплин, преподаваемых в академии.

5

1.

Волна де Бройля Следует повторить с курсантами основные понятия по учебному вопросу. Для этого необходимо предложить ответить на следующие вопросы:  

1. Гипотеза де Бройля: с каждой частицей связана волна, длина которой обратно пропорциональна импульсу частицы

 2. Корпускулярно-волновой дуализм:

3. Длина волны де Бройля: λ = h / p, где h — постоянная Планка, а p — импульс частицы. 

4. Вероятностная интерпретация: Волна де Бройля не описывает реальное положение частицы, а определяет вероятность ее обнаружения в определенной точке пространства. 

5. Постоянная Планка:

h ≈ 6,626 × 10^-34 Дж·с. 

6. Физический смысл волны де Бройля:

Квадрат амплитуды волны де Бройля в определенной точке пространства равен плотности вероятности обнаружения частицы в этой точке при измерении

7. Практическое применение: дифракция частиц-

гипотеза де Бройля подтверждена экспериментами, в которых наблюдалась дифракция электронов и других частиц. микроскопия- в электронных микроскопах используются электроны с короткой длиной волны де Бройля для получения высокого разрешения изображения

8. Резюме:  волна вероятности (или волна амплитуды вероятности), определяющая плотность вероятности обнаружения объекта в заданном интервале конфигурационного пространства.

15

Устный фронтальный опрос

2.

Волновая функция. Волновая функция   является фундаментальной концепцией в квантовой механике, которая позволяет описывать поведение микрочастиц и квантовых систем. Она предоставляет информацию о состоянии системы и вероятности обнаружить частицу в определенной точке пространства.  Следует повторить с курсантами основные понятия по учебному вопросу. Для этого необходимо предложить вспомнить и разобрать следующие вопросы:  

1 Комплексная функция: волновая функция представляет собой комплексную функцию, то есть имеет действительную и мнимую части. 

2. Функция состояния:

Волновая функция описывает состояние квантовой системы, например, электрона в атоме, частицы в потенциальной яме и т.д.

3. Плотность вероятности:

Квадрат модуля волновой функции дает плотность вероятности обнаружить частицу в определенной точке пространства. Это означает, что чем больше модуль волновой функции в точке, тем больше вероятность того, что частица будет там найдена. 

4. Квантовые состояния:

Волновая функция используется для определения квантовых состояний системы, которые соответствуют определенным значениям энергии и других квантовых чисел. 

5. Примеры: в атоме водорода волновая функция описывает распределение электрона вокруг ядра; в квантовой механике твердых тел волновая функция описывает распределение электронов в кристалле; в квантовой химии волновая функция используется для моделирования молекулярных состояний. 

6.Волновая функция удовлетворяет уравнению Шрёдингера, которое описывает эволюцию квантовой системы во времени

10

Устный фронтальный опрос

3.

Уравнение Шредингера.

1. Общее уравнение Шрёдингера

Временное уравнение Шрёдингера для одной частицы в трехмерном пространстве выглядит следующим образом:

Код iħ ∂Ψ/∂t = (-ħ²/2m)∇²Ψ + UΨ

где: i — мнимая единица.

ħ — приведенная постоянная Планка (h/2π).

Ψ (r, t) — волновая функция, описывающая состояние системы.

t — время.

m — масса частицы.

∇² — оператор Лапласа (оператор, описывающий вторую производную по пространственным координатам).

U(r, t) — потенциальная энергия частицы.

2. Стационарное уравнение Шрёдингера

Для стационарных состояний, где волновая функция не зависит от времени, уравнение принимает вид:

Код

EΨ = (-ħ²/2m)∇²Ψ + UΨ

Где: E — полная энергия системы.

Частица в потенциальном ящике.

Временное уравнение Шредингера

Стационарное уравнение Шредингера, главное квантовое число

3. Применение:

Уравнение Шрёдингера используется для описания атомов, молекул, твердых тел и других квантовых систем, а также находит применение в различных областях, таких как оптика, химия и физика твердого тела. 

4.Важность уравнения Шрёдингера: является краеугольным камнем квантовой механики. Оно позволяет не только предсказывать поведение квантовых систем, но и объяснять многие явления, которые не могут быть объяснены в рамках классической физики. 

Формула H Ψ=E Ψ

гамильтониан H,   волновая функция Ψ,   энергия  E

10

Устный фронтальный опрос

4.

Решение задач.

Решить и обсудить задачи по теме занятия.

45

Самостоятельное решение задач

Заключительная часть

Подвести итоги занятия. По результатам работы и проведенного опроса определить степень усвоения материала и оценить работу опрошенных курсантов. Выдать задание на следующее практическое занятие.

5