Физика. Часть 3. Раздел 2. Элементы квантовой и атомной физики. Цаплев В.М - 34 стр.

UptoLike

33
3. ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ
В начале XX в. в результате развития физики оказалось, что обычная,
классическая механика неприменима к микрообъектам, в том числе и к
атому, а также к микрочастицам, из которых атом состоит. Поэтому в 20-х
годах XX в. создается
квантовая, или волновая, механика, применимая в
первую очередь к электрону и к другим элементарным частицам. Появление
и развитие квантовой механики привело затем к необходимости создания
квантовой статистики, поскольку выяснилось, что классическая статистика
Максвелла-Больцмана неприменима для описания поведения
микрообъектов. Как результат появилась статистика Ферми-Дирака.
В данной главе и рассматриваются основные элементы квантовой
механики и квантовой статистики.
3.1. Волновые свойства микрочастиц
При теоретическом исследовании теплового излучения абсолютно
черного тела и фотоэффекта (эти вопросы изложены в главах 1,2
настоящего
пособия) было установлено, что испускание и поглощение излучения
происходит отдельными порциями (квантами), причем энергия кванта
излучения, энергия кванта света равна h
νили в другой записи:
ε
=ħ
ω
, (3.1)
где
ω=2πν
- угловая частота, а ħ=h/2
π
так называемая модифицированная
постоянная Планка.
Квант света, или
фотон, как частица (корпускула) особого рода, не
имеющая массы покоя, обладает энергией (3.1) и импульсом:
cc
p
ω
ε
=
== . (3.2)
Кроме того, исходя из общего соотношения между массой и энергией:
mc
=
ε
2
,