Задача по квантовой физике Энергия нулевых колебаний квантового гармонического осциллятора равна 0,1 эВ. Может ли такой осциллятор поглотить кванты энергии: а) E1=0,1 эВ; б) E2=0,2 эВ; в) E3=0,3эВ; г) E4=0,4 эВ; д) E5=0,5 эВ?
Прошу дать полное решение, желательно немного теории или ссылок на источники. Спасибо

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам понадобится знание о квантовом гармоническом осцилляторе. В квантовой механике энергия осциллятора квантуется, т.е. может принимать только определенные значения, называемые квантами энергии. Энергия осциллятора зависит от его состояния и определяется выражением:

E_n = (n + 1/2) h w,

где E_n - энергия осциллятора в n-ом квантовом состоянии, h - постоянная Планка, w - частота осциллятора.

В данной задаче энергия нулевых колебаний квантового гармонического осциллятора равна 0,1 эВ, т.е. E_0 = 0,1 эВ.

а) Для энергии E1 = 0,1 эВ:
E1 = (1 + 1/2) h w = 1,5 h w.
Так как E0 = 0,1 эВ = 0,1 1,6 10^(-19) Дж, то E1 = 1,5 0,1 1,6 10^(-19) Дж = 0,24 10^(-19) Дж = 0,24 эВ.

Ответ: Да, такой осциллятор может поглотить квант энергии E1 = 0,1 эВ.

б) Для энергии E2 = 0,2 эВ:
E2 = (2 + 1/2) h w = 2,5 h w.
Так как E0 = 0,1 эВ = 0,1 1,6 10^(-19) Дж, то E2 = 2,5 0,1 1,6 10^(-19) Дж = 0,4 10^(-19) Дж = 0,4 эВ.

Ответ: Да, такой осциллятор может поглотить квант энергии E2 = 0,2 эВ.

аналогично рассмотрим случаи в), г), д).