4. Электрон находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Ширина ямы l . Оценить с помощью соотношения неопределенностей силу давления электрона на стенки ямы при минимально возможной энергии. (Решение → 6793)

Заказ №39111

4. Электрон находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Ширина ямы l . Оценить с помощью соотношения неопределенностей силу давления электрона на стенки ямы при минимально возможной энергии.

Решение:

Давление на стенки ямы образуется из-за столкновения электронов со стенками. Тогда для нахождения силы давления мы можем воспользоваться законом сохранения импульса для электрона. Рассмотрим абсолютно упругий удар электрона о стенку (яма одномерная, поэтому записываем сразу в проекции на направление х): x x x 0 p p p   . При ударе импульс по модулю остается прежним, но меняет направление на противоположное, тогда 2 x p p  . Для нахождения x p , воспользуемся соотношением неопределенностей. Полная энергия электрона в яме описывается выражением: 2 2 x p E T U U m     ,

4. Электрон находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Ширина ямы l . Оценить с помощью соотношения неопределенностей силу давления электрона на стенки ямы при минимально возможной энергии.