Составители:
Рубрика:
127
Ïóñòü ó íàñ èìååòñÿ ïóëÿ, ìàññîé 0,01 êã, êîòîðàÿ ëåòèò ñî
ñêîðîñòüþ 1000ì/ñ. Åñëè ìû áóäåì çíàòü êîîðäèíàòó ïóëè ñ òî÷íî-
ñòüþ äî 1 ìêì, òî íåîïðåäåëåííîñòü â ñêîðîñòè ñîñòàâèò 10
–26
ì/ñ.
Êîíå÷íî, íèêàêèìè ñîâðåìåííûìè ïðèáîðàìè ìû íå ñìîæåì äàæå
ïðèáëèçèòüñÿ ê îïðåäåëåíèþ ñêîðîñòè ïóëè ñ òàêîé òî÷íîñòüþ. Ìû
ìîæåì óòâåðæäàòü, ÷òî ïðèìåíèòåëüíî ê ìàêðîìèðó ñîîòíîøåíèå
íåîïðåäåëåííîñòåé íå ðàáîòàåò. Îíî äàåò ñëèøêîì ìàëûå ïîïðàâêè,
÷òîáû èõ ìîæíî áûëî áû ó÷èòûâàòü â ýêñïåðèìåíòå.
Ðàññìîòðèì âòîðîé ïðèìåð ñ ìèêðî÷àñòèöåé. Ïóñòü ó íàñ â àòîìå
èìååòñÿ ýëåêòðîí, íàõîäÿùèéñÿ â ïåðâîì âîçáóæäåííîì ñîñòîÿíèè.
Åãî ýíåðãèÿ èçâåñòíà, îíà ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 10 ýÂ. Ñêîðîñòü
ýëåêòðîíà ñ òàêîé ýíåðãèåé îêîëî 10
6
ì/ñ. Ñ êàêîé òî÷íîñòüþ ìû
ìîæåì îïðåäåëèòü êîîðäèíàòû ýëåêòðîíà. Èç 19.9 ñëåäóåò, ÷òî îíà
ðàâíà 10
–10
ì. Íî ýòî êàê ðàç è åñòü ðàçìåð àòîìà, ò. å. èñïîëüçóÿ
ñîîòíîøåíèå íåîïðåäåëåííîñòåé Ãåéçåíáåðãà, ìû íàøëè ðàçìåð àòî-
ìà. Ìû òåïåðü ìîæåì ãîâîðèòü î òîì, ÷òî ðàçìåð àòîìà îïðåäåëÿåò-
ñÿ äëèíîé âîëíû äå Áðîéëÿ, ñîîòâåòñòâóþùåé ýëåêòðîíó â àòîìå.
Äâèãàÿñü ïî âîëíîâûì çàêîíàì, ýëåêòðîí ñ îïðåäåëåííîé ýíåðãèåé
íå ìîæåò çàíèìàòü îáúåì ïðîñòðàíñòâà, ìåíüøèé, ÷åì â ñîîòâåò-
ñòâèè ñ ñîîòíîøåíèåì íåîïðåäåëåííîñòè Ãåéçåíáåðãà.
Ñîîòíîøåíèå íåîïðåäåëåííîñòåé – ôóíäàìåíòàëüíûé ïðèíöèï,
óñòàíàâëèâàþùèé ôèçè÷åñêîå ñîäåðæàíèå è ñòðóêòóðó àïïàðàòà
êâàíòîâîé ìåõàíèêè. Êàê ìû ïîêàçàëè íà âòîðîì ïðèìåðå, åãî
ñî÷åòàíèå ñ êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêîé ïîçâîëÿåò ðåøàòü î÷åíü ïðî-
ñòî ðÿä çàäà÷.
Ïî÷åìó ìû íå ìîæåì óçíàòü êîîðäèíàòó è ñêîðîñòü (èìïóëüñ)
ýëåêòðîíà ñ ëþáîé òî÷íîñòüþ?  êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêå âñå ïðîñòî.
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ êîîðäèíàòû è èìïóëüñà ìû ìîæåì èñïîëüçîâàòü
ðÿä ìåòîäîâ, íàïðèìåð ñ ïîìîùüþ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí ïî îòðà-
æåíèþ îò îáúåêòà ìû ìîæåì îïðåäåëèòü åãî êîîðäèíàòû (òàê óñòðî-
åíû ëîêàòîðû), à èñïîëüçóÿ ýôôåêò Äîïïëåðà, îïðåäåëèòü è åãî
ñêîðîñòü. Â ìèêðîìèðå âñå ñëîæíåå. Äîïóñòèì, ìû õîòèì óçíàòü
êîîðäèíàòû ýëåêòðîíà â àòîìå ñ òî÷íîñòüþ, ïðåâûøàþùåé åãî ðàç-
ìåðû. ×òî äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìî. Ïîñëàòü èìïóëüñ ýëåêòðîìàãíèò-
íîãî èçëó÷åíèÿ ñ äëèíîé âîëíû, ìíîãî ìåíüøåé ðàçìåðîâ àòîìà, è
ïðîçîíäèðîâàòü ýëåêòðîí â àòîìå. Îäíàêî åñëè âçÿòü ýëåêòðîìàã-
íèòíîå èçëó÷åíèÿ ñ òðåáóåìîé äëèíîé âîëíû, òî ýíåðãèÿ êâàíòà
òàêîãî èçëó÷åíèÿ áóäåò ìíîãî áîëüøå ýíåðãèè, êîòîðîé òðåáóåòñÿ,
÷òîáû âûðâàòü ýëåêòðîí èç àòîìà. Â ðåçóëüòàòå òàêîãî çîíäèðîâà-
íèÿ ìû ïðîñòî îòîðâåì ýëåêòðîí îò àòîìà êàê â ýôôåêòå Êîìïòîíà è
â ðåçóëüòàòå íè÷åãî íå óçíàåì î êîîðäèíàòàõ ýëåêòðîíà â àòîìå.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- …
- следующая ›
- последняя »
