Sprawdź się
Pokaż ćwiczenia:
Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3
Ćwiczenie 4
Jaka jest jednostka wyrażenia ? Czy możesz odpowiedzieć na to pytanie nie wykonując rachunku jednostek?
Ćwiczenie 5
Ćwiczenie 6
Ćwiczenie 7
Ćwiczenie 8
a) Odpowiedź wynika wprost z definicji kwantowego oscylatora.
b) Oscylatory ścianek wnęki pozostają w równowadze termicznej z promieniowaniem we wnęce, czyli średnio nie następuje przepływ energii między nimi. Kluczowe jest tu słowo średnio, pojedynczy oscylator może pochłaniać i emitować energię, ale całkowity bilans wymiany energii dla ścianek wynosi zero.
c) Dwa oscylatory drgające z różną częstotliwością mogą mieć równą energię będąc w różnych stanach kwantowych, np. jeśli częstotliwość pierwszego oscylatora jest dwa razy większa od częstotliwości drgań drugiego oscylatora to będąc w stanie podstawowym ( = 1) ma taką samą energię co drugi oscylator w pierwszym stanie wzbudzonym ( = 2).
Jaka jest jednostka wyrażenia ? Czy możesz odpowiedzieć na to pytanie nie wykonując rachunku jednostek?
Wyrażenie to jest wykładnikiem potęgi.
Wyrażenie to nie ma jednostki, jest bezwymiarowe, ponieważ jest wykładnikiem potęgi. Możesz to dodatkowo sprawdzić wykonując rachunek jednostek.
Skorzystaj ze wzoru , dla stanu podstawowego = 1, dla pierwszego stanu wzbudzonego = 2
, . Poprawny wynik musi być całkowitą wielokrotnością tej wielkości
Czerwone kółka są punktami określonymi w zadaniu. Czarna linia służy jedynie lepszej wizualizacji rozkładu.
Energię kwantu obliczmy ze wzoru .
Energię całkowitą klocka , gdzie – stała sprężystości.
Częstotliwość drgań klocka , skąd .
Po podstawieniu do wzoru na otrzymujemy .
Liczba kwantów składających się na całkowitą energię klocka