 |
Тема 22. (Динамические и статические теории)
|
|
|
|
Тезаурус
Вероятность
Случайность
Статистическая закономерность
Среднее значение
Молекулярно-кинетическая теория
Распределение (Максвелла) молекул по скоростям
Статистическое описание состояния
Флуктуация
Квантово(механическо)е состояние
Волновая функция
Статистический характер квантового описания природы
Динамическая теория
Статистическая теория
Фундаментальная теория
Примеры фундаментальных динамических теорий:
механика, электродинамика, термодинамика, теория относительности, эволюционная теория Ламарка, теория химического строения
Примеры фундаментальных статистических теорий:
молекулярно-кинетическая теория, квантовая механика и другие
квантовые теории, эволюционная теория Дарвина, молекулярная
генетика
Принцип соответствия: статистические и динамические теории
Динамические теории как приближение и упрощение более точных
статистических теорий
Тесты
757. Статическая теория описывает …
-: строго детерминированное поведение систем от заданного начального состояния до бесконечности
-: непредсказуемое поведение систем
-: хаотическое поведение систем
-: вероятностное поведение систем, состоящих из огромного числа элементов
758. Статическое описание состояния применимо для …
-: молекул газа в системе
-: движение Земли вокруг Солнца
-: движение артиллерийского снаряда
-: одной частицы
759. Динамическая теория описывает …
-: хаотическое поведение систем
-: строго детерминированное поведение систем во все время их существования
-: поведение систем на основе вероятностных представлений
-: непредсказуемое поведение систем
760. Факт обнаружения электрона в конкретном объеме атомного пространства является … событием.
|
|
|
-: случайным
-: вполне определенным
-: совершенно невозможным
-: невероятным
761. В квантовой механике всякий процесс, не запрещенный ни одним из законов сохранения, …
-: может быть описан точной динамической теорией
-: может быть таким, который никогда не реализуется в действительности
-: всегда с той или иной вероятностью, а может и никогда не происходить в реальности
762. Выберите верное утверждение.
-: познание окружающего мира невозможно без учета объективно присущих ему случайности и неопределенности
-: детерминистское и вероятностное описание окружающего мира полностью эквивалентны и зависят от предпочтений той или иной научной школы
-: явления и связи, представляющиеся нам случайными, на самом деле таковыми не являются, а свидетельствуют о неполноте нашего знания
-: все фундаментальные законы имеют вероятностный характер
763. Статистическая теория
-: полностью пренебрегает случайными отклонениями характеристик системы от средних значений
-: позволяет по начальному состоянию системы однозначно установить значение характеризующих ее физических величин на любой момент времени
-: позволяет по заданному состоянию системы рассчитывать лишь вероятность того или иного значения физических величин, характеризующих систему
-: учитывает случайные отклонения характеристик системы от средних значений
764. Укажите соответствие между динамическими и статистическими научными творениями
-: динамическая теория всегда описывает более широкий круг явлений, чем ее статистический аналог
-: статистическая теория всегда описывает более широкий круг явлений, чем ее динамический аналог
-: для каждой статистической теории существует приближенный динамический аналог, справедливый, когда можно пренебречь флуктуациями
|
|
|
-: для каждой динамической теории существует приближенный статистический аналог, справедливый, когда необходимо учитывать флуктуации
765. Динамические научные теории…
-: описывают состояние системы на языке вероятностей, с которой та или иная величина, характеризующие систему, принимает заданное значение
-: позволяют рассчитывать и предусматривать лишь вероятность того или иного значения величин, характеризующих систему
-: позволяют однозначно предсказывать будущие значения физических величин, характеризующих систему, по их начальным значениям
-: описывают состояние системы значениями измеримых величин, характеризующих эту систему
766. Динамическая теория…
-: учитывает случайные отклонения характеристик системы от средних значений
-: не использует математический аппарат теории вероятности
-: позволяет по заданному состоянию системы рассчитывать лишь вероятность того или иного значения физических величин, характеризующих систему
-: позволяет по начальному состоянию системы однозначно установить значения характеризующих ее физических величин на любой момент времени
767. Динамическими теориями являются …
-: кинетическая теория газов
-: равновесная термодинамика
-: статистическая теория неравновесных процессов
-: классическая механика
768. В системе с динамическим хаосом близкие в начальный момент траектории движения с течением времени …
-: становятся более извилистыми
-: быстро сближается
-: продолжают оставаться близкими
-: быстро разбегаются
769. Статистические научные теории…
-: позволяют однозначно предсказывать будущее значения физических величин, характеризующих систему, но их начальным значениям
-: позволяют рассчитывать характерную величину флуктуаций- случайных отклонений системы от ее наивероятнейшего состояния
-: позволяют рассчитывать точную величину флуктуаций в системе в данный момент времени
-: позволяют точно и однозначно рассчитывать средние значения физических величин, характеризующих изучаемую систему
770. Поведении системы с динамическим хаосом невозможно точно предсказывать из-за …
-: постоянного и сильного влияния на такую систему внешних факторов
|
|
|
-: принципиально квантового характера таких Систем
-: сильной чувствительности системы к погрешностям в определении ее начального состояния
-: слишком больших размеров таких систем
771. Статистическими теориями являются …
-: классическая электродинамика
-: квантовая механика
-: эволюционная теория Дарвина
-: классическая механика
772. Статистические научные теории …
-: позволяют рассчитывать и предсказывать лишь вероятность того или иного значения величин, характеризующих систему
-: позволяют однозначно предсказывать будущие значения физических величин, характеризующих систему, по их начальным значениям
-: описывают состояние системы значениями измеримых величин, характеризующих эту систему
-: описывает состояние системы на языке вероятности, с которой та или иная величина, характеризующая систему, принимает заданное значение
Тема 23. Концепции квантовой механики
(Корпускулярно-волновой дуализм. Соотношения
неопределенностей)
Знать: корпускулярно-волновой дуализм как всеобщее свойство материи; соотношения неопределенностей: координата - импульс, энергия - время; формулировку принципа дополнительности в узком (квантовомеханическом) смысле; основные пары дополнительных величин: координата и импульс, энергия и время; философское значение принципа дополнительности в узком смысле: неотделимость познающего субъекта от познаваемого объекта; примеры проявления принципа дополнительности в широком смысле: необходимость несовместимых точек зрения для полного понимания любого предмета или процесса; описание состояния в квантовой механике; статистический характер квантового описания природы; соответствие квантовой и классической механики;
уметь: применять знания по теме при анализе конкретных положений, примеров.
Рекомендуемая литература
| № | Стр. | № | Стр. | № | Стр. | |||
| от | до | от | до | от | до | |||
Тезаурус
|
|
|
Корпускулярные свойства света: фотоэффект
Волновые свойства частиц. Дифракция электронов
Корпускулярно-волновой дуализм как всеобщее свойство материи
Мысленный эксперимент «микроскоп Гейзенберга»
Соотношение неопределенностей координата-импульс (скорость)
Соотношение неопределенностей энергия-время
Принцип дополнительности как утверждение о том, что:
- невозможны невозмущающие измерения (измерение одной величины делает невозможным или неточным измерение другой, дополнительной к ней величины)
- полное понимание природы микрообъекта требует учёта как его корпускулярных, так и волновых свойств, хотя они не могут проявляться в одном и том же эксперименте
- (в широком смысле) для полного понимания любого предмета или процесса необходимы несовместимые, но взаимодополняющие точки зрения на него
Описание состояния в квантовой механике: волновая функция
Статистический характер квантового описания природы
Соответствие квантовой и классической механики: их предсказания совпадают для макроскопических объектов, для которых несущественны соотношения неопределённостей и корпускулярно-волновой дуализм
Тесты
773. Согласно концепции корпускулярно-волнового дуализма, волновые свойства присущи любому материальному объекту. Однако волновые свойства человеческого тела затруднительно наблюдать в виду его…
-: слишком большой массы
-: неправильной формы
-: недостаточной упругости
-: слишком маленьких размеров
774. Радужная окраска слоя бензина появляется в следствие явления … света.
-: поляризации
-: дифракции
-: преломления
-: интерференции
775. Выдающийся французский физик Луи де Бройль предложил формулу, определяющую длину волны, названной затем «волной де Бройля». Волна де Бройля – это …
-: волна, которая соответствует любой частице, обладающей импульсом
-: отношение скорости света к частоте электромагнитного излучения
-: волна, возникающая в результате наложения отраженной волны на прямую при отражении волн от преград
-: волна, характеризующая упругие колебания атомов в кристаллической решетке
776. Физические величины, которые могут принимать лишь строго определенные дискретные значения, называются …
-: дополнительными
-: кратными
-: фундаментальными
-: квантованными
777. Координата и импульс квантового объекта не могут быть одновременно точно измерены, поскольку …
-: для квантового объекта эти величины не имеют физического смысла
|
|
|
-: они слишком малы, а точность измерительных приборов ограничена
-: являются дополнительными величинами
-: квантовый объект движется со скоростью, соизмеримой со скоростью света
778. Согласно идее М. Планка, выдвинутой им в 1900 г., энергия кванта …
-: пропорционально частоте излучения
-: зависит от массы
-: пропорциональна длине волны излучения
-: есть величина постоянная
779. В основу квантовой механики легла гипотеза о том, что …
-: энергия кванта есть величина постоянная
-: электромагнитное излучение испускается отдельными порциями – квантами
-: основой материи является фундаментальная частица – квант
-: все физические величины являются дискретными
780. Принципиальная невозможность точных измерений в квантовой механике обусловлена тем, что …
-: квантовый объект – это микрообъект, для изменения характеристик которого не существует микроскопических приборов
-: квантовомеханические явления неисчерпаемы, а возможности человеческого разума
-: измерительный прибор вступает во взаимодействие с исследуемой системой и меняет свои свойства
-: измеряемые величины в принципе являются условными, поэтому говорить о точности измерений можно лишь в рамках принятых допущений
781. Укажите правильное утверждение:
-: произведение погрешностей в определении координаты и импульса частицы не может быть постоянной Больцмана
-: произведение погрешностей в определении координаты и импульса частицы не может быть больше постоянной Планка
-: произведение погрешностей в определении координаты и импульса частицы не может быть меньше постоянной Планка
-: произведение погрешностей в определении координаты и импульса частицы не может быть меньше постоянной Больцмана
782. Волновые свойства света подтверждаются явлениями …
-: преломления света на границе двух сред
-: интерференции света
-: прямолинейного распространения света в однородной среде
-: дифракции света
783. Фотоэффект – это …
-: почернение фотографической пластинки под действием света
-: рассеяние электронов на атомах кристаллической решетки
-: образование органических веществ под действием солнечного света
-: явление испускания электронов из вещества под действием света
784. Нулевое состояние поля, с которым связаны виртуальные частицы, называют …
-: вакуумом
-: пустотой
-: мировым эфиром
-: эфиром
785. Найдите верное утверждение о корпускулярно-волновом дуализме объектов материального мира.
-: в любом эксперименте материальный объект может проявлять либо волновые свойства, либо корпускулярные, но не те и другие вместе
-: наблюдение волновых свойств объекта делает невозможным одновременное наблюдение его корпускулярных свойств
-: измерение волновых свойств материального объекта позволяет точно вычислить его корпускулярные свойства
-: исследование корпускулярных свойств материального объекта делает ненужным исследование его волновых свойств
786. Понятие кванта света использовалось для объяснения законов:
-: поляризации
-: дисперсии
-: фотоэффекта
-: конверсии
787. Явление огибания волнами препятствий, размеры которых меньше или сравнимы с длиной волны называется …
-: интерференцией
-: суперпозицией
-: дифракцией
-: поляризацией
788. Соотношение неопределенностей Гейзенберга …
-: обусловлено волновой природой частиц
-: позволяет по известному значению импульса определить координату частицы
-: противоречит специальной теории относительности
-: является одним из основных положений квантовой физики
789. Согласно концепции корпускулярно-волнового дуализма …
-: электромагнитное излучение обладает корпускулярными и волновыми свойствами, а вещество – только корпускулярными
-: электромагнитное поле составляет основу материального мира, вещество – вторично по своей природе
-: материя обладает одновременно как корпускулярными, так и волновыми свойствами
-: существуют два качественно различных и не переходящих друг в друга вида материи: вещество, имеющее корпускулярную природу и электромагнитное поле, обладающее волновыми свойствами
790. Физическая сущность представления о корпускулярно-волновом дуализме в теории излучения состоит в том, что …
-: энергия света должна быть квантована, а импульс света должен изменяться непрерывно
-: излучение высоких частот представляет поток фотонов, а излучение низких частот есть электромагнитные волны
-: электромагнитное излучение в начале 20-го века трансформировалось из волн в потоки частиц
-: свет может вести себя в одних взаимодействиях как поток частиц (фотонов), а в других взаимодействиях – как электромагнитная волна
791. Физический смысл соотношений неопределенностей состоит в том, что …
-: одновременно с высокой точностью могут быть определены лишь две дополняющих друг друга характеристики микрообъекта
-: одновременно с высокой точностью могут быть определены любые характеристики микрообъекта
-: невозможно наблюдать микрообъект, не изменяя его состояние
-: возможно наблюдать микрообъект, не изменяя его состояние
792. Невозможность одновременного точного измерения координаты и скорости электрона отражает соотношение …
-: неопределенности
-: инерции
-: дополнительности
-: соответствия
793. Классические понятия координаты и импульса применимы к микрочастицам лишь в пределах, устанавливаемых принципом …
-: инвариантности скорости света
-: неопределенности
-: соответствия
-: наблюдаемости
794. Принцип корпускулярно-волнового дуализма первоначально был сформулирован для объяснения …
-: взаимоисключающих свойств атома
-: противоположных свойств света
-: противоречивых свойств молекул
-: взаимоисключающих свойств электрона
795. Выдвижение гипотезы о волновых свойствах частиц стало важнейшим шагом на пути возникновения новой физической теории –
-: равновесной термодинамики
-: молекулярно-кинетической теории газов
-: квантовой механики
-: релятивистской механики
796. В квантовой механике состояние системы задается …
-: температурой, давлением и объемом системы
-: координатами и скоростями составляющих ее материальных точек
-: волновой функцией системы
-: распределением зарядов и физических полей в системе
797. Согласно соотношениям неопределенностей …
-: существуют физические величины, которые невозможно измерить точно
-: невозможно точно измерить значение никакой физической величины
-: невозможно в одном эксперименте одновременно точно измерить значения дополнительных физических величин
-: невозможно в одном эксперименте измерить значения разных физических величин
798. Найдите верное утверждение, которое следует из соотношения неопределенностей
-: можно одновременно с высокой точностью определить и координату и импульс частицы
-: максимальная возможная точность измерения энергии частицы не зависит от длительности измерения
-: более точное определение координаты частицы приводит к менее точному измерению ее импульса
-: более точное измерение энергии требует более короткого времени
799. Если в данном квантовом состоянии физическая величина Х не имеет определенного значения, это означает, что
-: можно предсказать лишь вероятность или иного результата измерения Х
-: измерение Х не даст результата, выражаемого числом
-: невозможно только предсказать результат измерения Х
-: никакой эксперимент по измерению Х вообще не возможен
800. Состояние объекта в квантовой механике
-: задается волной функцией объекта
-: в принципе не может задаваться значениями измеряемых величин
-: задается значением его энергии для каждого момента времени
-: задается координатами и скоростью объекта в данный момент времени
801. С волновой точки зрения невозможно объяснить следующий установленный экспериментально закон фотоэффекта:
-: наличие или отсутствие фотоэффекта зависит от длины волны света, но не зависит от его интенсивности
-: наличие или отсутствие фотоэффекта зависит от интенсивности света, но не зависит от его длины волны
-: количество электронов, выбиваемых с поверхности металлов светом, пропорционально его интенсивности
-: количество электронов, выбиваемых с поверхности металла светом, не зависит от его интенсивности
802. Согласно гипотезе Луи де Брайля, длина волны, описывающая волновые свойства тела, определяется его …
-: объемом
-: импульсом
-: энергией
-: размерами
803. Согласно соотношениям неопределенностей …
-: точное знание координаты частицы необходимо для точного знания ее скорости
-: точное измерение энергии системы требует очень короткого времени измерения
-: точное знание энергии частицы исключает точное знание ее импульса
-: точное знание координаты частицы исключает точное значение ее импульса
804. Соотношение неопределенностей отражают …
-: практическую невозможность очень точных измерений
-: невозможность измерения свойств виртуальных частиц
-: существование физических величин, для которых отсутствуют способы измерения
-: принципиальную невозможность невозмущающих измерений
805. Укажите верное утверждение:
-: дифракция проявляется в том, что некоторое направление колебаний в распространяющейся волне оказывается предпочтительнее других
-: поляризация волн проявляется в том, что они способны огибать препятствия на пути своего распространения
-: волновые свойства материальных тел проявляются в их способности взаимодействовать друг с другом
-: интерференция проявляется в том, что распространяющиеся волны при некоторых условиях могут гасить друг друга
806. Начиная с XVII века, в науке возникают различные теории света. Согласно современным представлениям свет …
-: имеет двигательную природу
-: представляет собой поток частиц – фотонов, и обладает корпускулярными свойствами
-: является электромагнитной волной и проявляет континуальные свойства
-: является потоком частиц – фотонов, электронов, протонов, и обладает только корпускулярными свойствами
807. В классической науке выделяют две формы материи: вещество и поле. Выберите верное утверждение:
-: поле и вещество – единый тип реальности, которая взаимодействует сама собой, проявляясь в одних условиях как вещество, а в других как поле
-: вещество обладает только корпускулярными свойствами
-: поле – абсолютно континуальная (непрерывная) среда и не связано с веществом
-: поле и вещество – две взаимоисключающие формы материи, их взаимопереход невозможен
808. В физическом вакууме имеются …
-: виртуальные электроны
-: реальные позитроны – античастицы электронов
-: свободные кварки – составные частицы адронов
-: виртуальные протоны
809. Выберите верные высказывания, характеризующие физический смысл соотношения неопределенностей:
-: Принципиально невозможны не возмущающие измерения
-: невозможно одновременно одинаково точно определить две дополнительные физические величины
-: это принцип, ограничивающий возможность любых экспериментов
-: ни одна характеристика объекта не может быть установлена с высокой точностью
810. В классической науке выделяют две формы материи: вещество и поле. Выберите неверноеутверждение:
-: частица (вещество) не может переходить в изучение (поле)
-: микрочастица, в отличие от макрочастицы, не обладает точной траекторией
-: микрочастице свойственна дифракция, но в отличие от волны, она всегда обслуживает себя как неделимое целое
-: микрочастица обладает как корпускулярными, так и волновыми свойствами
811. Двойственность свойств микрочастиц называется …
-: дуализмом
-: аннигиляцией
-: комплементарностью
-: дупликацией
812. Корпускулярные свойства света проявляются в том, что:
-: свет поглощается порциями – квантами света
-: свет излучается квантовано, но поглощается непрерывно
-: свет может поглощаться как непрерывно, так и квантовано
-: свет излучается порциями – квантами света
813. Электромагнитные волны распространяются со скоростью..
-: звука
-: движения электрических зарядов
-: движения излучателя
-: света
814. Электромагнитные волны распространяются …
-: в вакууме и любой среде, не обладающей электропроводимостью
-: только по поверхности воды
-: только в воде
-: только в воздухе
815. Найдите верные утверждения, которые следуют из соотношения неопределенностей:
-: очень точное определение координаты частицы приводят к менее точному измерению ее импульса
-: чем определеннее величина энергии частицы, тем больше времени требуется на измерение
-: можно одновременно определить и координату, и импульс частицы с высокой точностью
-: если ограничено время измерения, то будет высокой погрешность определения энергии
816. Электромагнитные волны
-: волны, переносящие телевизионный сигнал
-: световые волны
-: волны на поверхности воды
-: упругие волны в воздухе
817. Явление дифракции электронов …
-: лежит в основе работы электронного микроскопа
-: используется для изучения структуры кристаллов
-: вызывает цепные химические реакции
-: приводит к взаимному отталкиванию
818. Явление внешнего фотоэффекта …
-: указывает на корпускулярные свойства света
-: применяется в фотоэлектронных приборах
-: лежит в основе фотосинтеза растений
-: приводит к постепенному повышению температуры земной атмосферы
819. Теория дифракции электромагнитных световых волн и теория выбивания электронов из металла ударами фотонов …
-: позволяют построить абсолютно истинную теорию взаимодействия света и вещества
-: взаимно исключают друг друга
-: не подлежат изучению в едином курсе естествознания
-: дополняют друг друга в нашем восприятии явлений взаимодействия света с веществом
820. Укажите положения, которые соответствуют квантовой механике:
-: в квантово-механических закономерностях некоторые физические величины квантованы, т.е. могут принимать только вполне определенные дискретные значения
-: законы квантовой механики носят динамический характер
-: любые физические характеристики объектов в квантовой механике могут принимать непрерывный ряд чисел
-: законы квантовой механики носят не статистический характер
821. Укажите положения, которые соответствуют квантовой механике:
-: невозможно одновременно одинаково точно определить два дополнительных параметра объекта
-: при рассмотрении природы микрочастиц не используют понятие о корпускулярно-волновом дуализме
-: законы квантовой механики носят статистический характер
-: все характеристики микрочастиц могут быть предсказаны одновременно строго и однозначно
|
|
|
