ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
8
00
00
,,,
dx dy
xy
dt dt
.
Ñëåäîâàòåëüíî, òðàåêòîðèÿ ñíàðÿäà ìîæåò áûòü òî÷íî ðàññ÷èòàíà ðå-
øåíèåì äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé, âûòåêàþùèõ èç èçâåñòíûõ çàêî-
íîâ Íüþòîíà.
 ìèêðîìèðå äåëî îáñòîèò íå òàê. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà â âèäå ïðèí-
öèïà Ãåéçåíáåðãà íàêëàäûâàåò îïðåäåëåííûå îãðàíè÷åíèÿ íà íà÷àëüíûå
óñëîâèÿ äàííîé çàäà÷è.
Îäíà èç ôîðìóëèðîâîê ïðèíöèïà íåîïðåäåëåííîñòè ãëàñèò, ÷òî îä-
íîâðåìåííîå èçìåðåíèå íà÷àëüíîãî ïîëîæåíèÿ è ñêîðîñòè ÷àñòèöû íå
ìîæåò áûòü ïðîâåäåíî òî÷íî. Ñëåäîâàòåëüíî, òðàåêòîðèþ ìèêðî÷àñòè-
öû ñîãëàñíî ïðèíöèïó íåîïðåäåëåííîñòè îäíîçíà÷íî îïðåäåëèòü íåâîç-
ìîæíî, ò.ê. íåëüçÿ çàäàòü îäíîçíà÷íûå íà÷àëüíûå óñëîâèÿ. Ñëåäñòâèåì
ýòîãî òðàåêòîðèÿ ÷àñòèöû ñòàíîâèòñÿ ðàçìûòîé, êàê ýòî ïîêàçàíî íà
ðèñ.3. Ñàìîå áîëüøåå, ÷òî ìîæíî ñêàçàòü î äâèæåíèè ÷àñòèöû, ÷òî îíà
ïåðåìåùàåòñÿ âíóòðè íåêîòîðîé îáëàñòè ïðîñòðàíñòâà è èìååò ñêîðîñòü,
âåëè÷èíà êîòîðîé çàêëþ÷åíà â íåêîòîðûõ ïðåäåëàõ.
Ðèñ. 3 Âîçìîæíûå òðàåêòîðèè ñíàðÿäà ñ íåòî÷íî
îïðåäåëåííûìè íà÷àëüíûìè óñëîâèÿìè.
Äðóãàÿ, áîëåå òî÷íàÿ, ôîðìóëèðîâêà ïðèíöèïà íåîïðåäåëåííîñòè ãëà-
ñèò, ÷òî â êâàíòîâîé ôèçèêå ñóùåñòâóþò òàêèå ïàðû ïåðåìåííûõ, ïðè ñî-
âìåñòíîì îïðåäåëåíèè êîòîðûõ íåèçáåæíî âîçíèêàåò êîíå÷íàÿ îøèáêà.
Íàïðèìåð:
()()
x
pxh
∆∆
≥
. Çäåñü èìïóëüñ
xx
pmv
=
è êîîðäèíàòà
x
ÿâëÿþòñÿ äâóìÿ ïàðàìåòðàìè ñèñòåìû, ñâÿçàííûìè ìåæäó ñîáîé ïðèí-
öèïîì íåîïðåäåëåííîñòè, ò.å.
∆
p
x
è
∆x - íåîïðåäåëåííîñòè â èçìåðå-
íèè
x
p
è õ; h- ïîñòîÿííàÿ Ïëàíêà. Òàêèì îáðàçîì, äâå ïåðåìåííûå,
åñëè îíè ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé ïðèâåäåííûì ñîîòíîøåíèåì, íàçûâà-
þòñÿ ñîïðÿæåííûìè ïåðåìåííûìè. Åñòü è äðóãèå ñîïðÿæåííûå ïåðå-
ìåííûå, íàïðèìåð ýíåðãèÿ è âðåìÿ. Èòàê:
()()
x
pxh
∆∆
≥
, (6)
dx0 dy x0 , , y0 , 0 . dt dt Ñëåäîâàòåëüíî, òðàåêòîðèÿ ñíàðÿäà ìîæåò áûòü òî÷íî ðàññ÷èòàíà ðå- øåíèåì äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé, âûòåêàþùèõ èç èçâåñòíûõ çàêî- íîâ Íüþòîíà.  ìèêðîìèðå äåëî îáñòîèò íå òàê. Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà â âèäå ïðèí- öèïà Ãåéçåíáåðãà íàêëàäûâàåò îïðåäåëåííûå îãðàíè÷åíèÿ íà íà÷àëüíûå óñëîâèÿ äàííîé çàäà÷è. Îäíà èç ôîðìóëèðîâîê ïðèíöèïà íåîïðåäåëåííîñòè ãëàñèò, ÷òî îä- íîâðåìåííîå èçìåðåíèå íà÷àëüíîãî ïîëîæåíèÿ è ñêîðîñòè ÷àñòèöû íå ìîæåò áûòü ïðîâåäåíî òî÷íî. Ñëåäîâàòåëüíî, òðàåêòîðèþ ìèêðî÷àñòè- öû ñîãëàñíî ïðèíöèïó íåîïðåäåëåííîñòè îäíîçíà÷íî îïðåäåëèòü íåâîç- ìîæíî, ò.ê. íåëüçÿ çàäàòü îäíîçíà÷íûå íà÷àëüíûå óñëîâèÿ. Ñëåäñòâèåì ýòîãî òðàåêòîðèÿ ÷àñòèöû ñòàíîâèòñÿ ðàçìûòîé, êàê ýòî ïîêàçàíî íà ðèñ.3. Ñàìîå áîëüøåå, ÷òî ìîæíî ñêàçàòü î äâèæåíèè ÷àñòèöû, ÷òî îíà ïåðåìåùàåòñÿ âíóòðè íåêîòîðîé îáëàñòè ïðîñòðàíñòâà è èìååò ñêîðîñòü, âåëè÷èíà êîòîðîé çàêëþ÷åíà â íåêîòîðûõ ïðåäåëàõ. Ðèñ. 3 Âîçìîæíûå òðàåêòîðèè ñíàðÿäà ñ íåòî÷íî îïðåäåëåííûìè íà÷àëüíûìè óñëîâèÿìè. Äðóãàÿ, áîëåå òî÷íàÿ, ôîðìóëèðîâêà ïðèíöèïà íåîïðåäåëåííîñòè ãëà- ñèò, ÷òî â êâàíòîâîé ôèçèêå ñóùåñòâóþò òàêèå ïàðû ïåðåìåííûõ, ïðè ñî- âìåñòíîì îïðåäåëåíèè êîòîðûõ íåèçáåæíî âîçíèêàåò êîíå÷íàÿ îøèáêà. Íàïðèìåð: ( ∆px )( ∆x) ≥ h . Çäåñü èìïóëüñ px = mvx è êîîðäèíàòà x ÿâëÿþòñÿ äâóìÿ ïàðàìåòðàìè ñèñòåìû, ñâÿçàííûìè ìåæäó ñîáîé ïðèí- öèïîì íåîïðåäåëåííîñòè, ò.å. ∆px è ∆x - íåîïðåäåëåííîñòè â èçìåðå- íèè px è õ; h- ïîñòîÿííàÿ Ïëàíêà. Òàêèì îáðàçîì, äâå ïåðåìåííûå, åñëè îíè ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé ïðèâåäåííûì ñîîòíîøåíèåì, íàçûâà- þòñÿ ñîïðÿæåííûìè ïåðåìåííûìè. Åñòü è äðóãèå ñîïðÿæåííûå ïåðå- ìåííûå, íàïðèìåð ýíåðãèÿ è âðåìÿ. Èòàê: ( ∆px )( ∆x) ≥ h , (6) 8
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- …
- следующая ›
- последняя »