Физика. Квантовая физика. Антропова Л.Х - 4 стр.

UptoLike

где p = m · vимпульс частицы. Таким образом, квантовая механика устранила
грань между волной и частицей, выдвинув основным положением принцип
корпускулярно-волнового дуализма, т.е. двойной природы микрообъектов.
Другим фундаментальным положением квантовой теории, согласующимся с
гипотезой де Бройля, являются соотношения неопределенностей Гейзенберга:
эти соотношения имеют не только глубокий физический, но и
философский
смысл. Постоянная Планка ħ самая маленькая физическая величена, которая
существует в природе. Поэтому невозможны никакие физические измерения с
точностью меньше ħ. Они утверждают, что любая физическая система не может
находиться в состояниях, когда координаты ее центра масс и импульс
принимают одновременно точные значения:
а) для координаты и импульса соотношение неопределенностей
имеет вид
h
Δ
Δ хр
х
,
где
х
рΔ
неопределенность проекции импульса на ось х, а
х
Δ
-
неопределенность координаты;
б) для энергии и времени:
h
Δ
Δ tE
,
где
EΔ
-неопределенность энергии системы,
t
Δ
-время жизни квантовой
системы в данном состоянии.
Импульс частицы, движущейся со скоростью, близкой к скорости света
(релятивистский случай), есть:
2
2
0
1
c
v
vm
vmp
==
,
где
0
m
- масса покоя частицы; mрелятивистская масса; vскорость частицы,
а сскорость света в вакууме. Если v << c, то p = m
0
· v . Релятивистский
импульс связан с кинетической энергией частицы Т:
()
TTE
c
p +=
0
2
1
,
где Е
0
энергия покоя частицы
(
)
2
00
cmE =
. В нерелятивистском случае
Tmp =
0
2
.
2.Квантовые состояния
Волновая функция полностью описывает состояние микрообъекта в квантовой
механике. Описание состояния микрообъекта с помощью волновой функции
имеет статистический, т.е. вероятностный характер. Если задана волновая
функция
()
tzyx ,,,
ψ
ψ
=
, то квадрат ее модуля определяет вероятность dω
где p = m · v – импульс частицы. Таким образом, квантовая механика устранила
грань между волной и частицей, выдвинув основным положением принцип
корпускулярно-волнового дуализма, т.е. двойной природы микрообъектов.
    Другим фундаментальным положением квантовой теории, согласующимся с
гипотезой де Бройля, являются соотношения неопределенностей Гейзенберга:
эти соотношения имеют не только глубокий физический, но и философский
смысл. Постоянная Планка ħ самая маленькая физическая величена, которая
существует в природе. Поэтому невозможны никакие физические измерения с
точностью меньше ħ. Они утверждают, что любая физическая система не может
находиться в состояниях, когда координаты ее центра масс и импульс
принимают одновременно точные значения:
    а) для координаты и импульса соотношение неопределенностей имеет вид
                            Δр х ⋅ Δх ≥ h ,
где Δрх неопределенность проекции импульса на ось х, а Δх -
неопределенность координаты;
    б) для энергии и времени:
                            ΔE ⋅ Δt ≥ h ,
где ΔE -неопределенность энергии системы, Δt -время жизни квантовой
системы в данном состоянии.
    Импульс частицы, движущейся со скоростью, близкой к скорости света
(релятивистский случай), есть:
                                         m0 ⋅ v
                             p = m⋅v =            ,
                                              v2
                                         1− 2
                                              c
где m0 - масса покоя частицы; m – релятивистская масса; v – скорость частицы,
а с – скорость света в вакууме. Если v << c, то p = m0 · v . Релятивистский
импульс связан с кинетической энергией частицы Т:
                                 1
                             p=    (2 E0 + T ) ⋅ T ,
                                 c
где Е0 – энергия покоя частицы (E0 = m0 ⋅ c ) . В нерелятивистском случае
                                            2


                           p = 2m0 ⋅ T .

                           2.Квантовые состояния

Волновая функция полностью описывает состояние микрообъекта в квантовой
механике. Описание состояния микрообъекта с помощью волновой функции
имеет статистический, т.е. вероятностный характер. Если задана волновая
функция ψ = ψ ( x, y, z , t ) , то квадрат ее модуля определяет вероятность dω