Квантовая механика и квантовая химия. Экспериментальные основы квантовой механики. Кондрашин В.Ю. - 46 стр.

                                     46
который можно рассматривать как соответствующую диафрагму, слева падает
электрон в направлении, перпендикулярном к плоскости этой диафрагмы.
Пусть ось OX направлена параллельно диафрагме, а ось OY расположена
перпендикулярно к ней. Если на флуоресцирующем экране, расположенном
справа от диафрагмы, по характерным сцинтилляциям удается обнаружить
электрон, то можно утверждать, что он прошел через щель AB. В этом случае
«место электрона» в момент прохождения через щель можно определить как
положение щели относительно других частей прибора, поскольку положение
щели в диафрагме будет фиксированным относительно данной системы
отсчета. Следовательно, положение электрона в момент прохождения через
щель будет известно с погрешностью ∆x, которая равна ширине щели. Сужая
щель, можно повышать точность определения положения электрона, причем
предела для повышения точности теоретически не существует.
     На первый взгляд может показаться, что и импульс электрона можно
установить со всей определенностью. Если принять во внимание, что
направление движения электрона слева от диафрагмы перпендикулярно ее
плоскости (рис. 22), то x – составляющая импульса слева от экрана равна нулю,
а y – составляющая равна p. Таким образом, в такой ситуации имеет импульс
электрона определенное значение.       Однако при прохождении через щель
плоская волна де Бройля, описывающая движение свободного электрона,
испытывает дифракцию. Если вместо одного электрона в направлении оси OY
через диафрагму будет двигаться параллельный поток микрочастиц, тогда на
фотопластине или флуоресцирующем экране появляется дифракционная
картина, состоящая из размытого главного максимума и более слабых по
интенсивности максимумов более высоких порядков, расположенных
симметрично относительно оси OY (рис. 22). Характер дифракционной картины
свидетельствует, что после прохождения через щель большинство электронов
продолжает двигаться в первоначальном направлении. Тем не менее,
появляются электроны, которые изменяют свое направление и попадают в
различные точки фотопластинки с изменяющейся вероятностью. Безусловно,
что всей очевидностью такая дифракционная картина возникает тогда, когда
через щель одновременно проходит большое число электронов.
     Советские физики Л. Биберман, Н. Сушкин и В. Фабрикант
экспериментально доказали, что при прохождении через дифрагирующую
систему отдельных электронов поодиночке (такие электроны ведут себя
абсолютно независимо друг от друга) через относительно большие промежутки
времени при достаточной продолжительности опыта возникает дифракционная
картина,     в точности совпадающая с той, которую дают потоки с