Квантовая теория. Ч. 1. Копытин И.В - 6 стр.

                                   6




Глава 1.

Основы квантовой механики

   В данной главе читатель знакомится с основными понятиями и ма-
тематическим аппаратом квантовой механики — важнейшего раздела
квантовой теории. В нем исследуется механическое движение в микро-
мире, т.е. в системах с классическим действием S, имеющим величи-
ну порядка постоянной Планка }. К таким объектам относятся струк-
турные элементы вещества: атомы, молекулы, элементарные ячейки
кристаллов, ядра и элементарные частицы. Они образуют так называ-
емый микромир (или квантовые системы), которому присущи весьма
своеобразные законы движения, изучаемые в специальном разделе фи-
зики — квантовой механике. Эти законы существенно отличаются от
законов классической механики, описывающих механическое движение
в классической физике. Ряд эффектов (сверхпроводимость, сверхтеку-
честь, ферромагнетизм), а также физико-химические свойства веществ
можно объяснить количественно только в рамках квантовой механики.

1.1.   Предпосылки возникновения квантовой теории
   К началу XX в. была создана физическая картина мира, базиру-
ющаяся на механике Ньютона и электродинамике Максвелла. Однако
ряд фактов не получил объяснения в рамках данной концепции.
   Первая проблема возникла при исследовании излучения, испускае-
мого нагретыми телами (излучение «черного тела»). Энергия теплового
излучения, вычисляемая в классической электродинамике по формуле
                             Z ∞
                         E=       ρ(ω) dω,                     (1.1)
                               0

содержит спектральную плотность энергии ρ(ω) (ω — круговая часто-
та), имеющую неправильное асимптотическое поведение при больших
частотах:
                               V ω2
                        ρ(ω) = 2 3 kT                       (1.2)
                               π c