Квантовая оптика. Атомная и ядерная физика. Физика элементарных частиц. Кузнецов С.И. - 43 стр.

UptoLike

Составители: 

43
теристики макротел, т.е. через значения динамических характеристик. В
соответствии с этим измеренные значения динамических переменных
приписываются микрочастицам. Например, говорят о состоянии элек-
трона, в котором он имеет такое-то значение энергии, и т.д.
Волновые свойства частиц и возможность задать для частицы лишь
вероятность
ее пребывания в данной точке пространства приводят к то-
му, что сами понятия
координаты частицы и ее скорости (или импуль-
са
) могут применяться в квантовой механике в ограниченной мере. В
этом, вообще говоря, нет ничего удивительного. В классической физике
понятие координаты в ряде случаев тоже непригодно для определения
положения объекта в пространстве. Например, не имеет смысла гово-
рить о том, что электромагнитная волна находится в данной точке про-
странства или что положение фронта волновой поверхности на воде ха-
рактеризуется
координатами x, y, z.
Корпускулярно-волновая двойственность свойств частиц, изучае-
мых в квантовой механике, приводит к тому, что в ряде случаев
оказы-
вается невозможным
, в классическом смысле, одновременно харак-
теризовать частицу ее положением в пространстве
(координатами)
и скоростью (или импульсом). Так, например, электрон (и любая другая
микрочастица) не может иметь одновременно точных значений коорди-
наты
x и компоненты импульса
x
p . Неопределенности значений x и
x
p
удовлетворяют соотношению:
hpx
x
ΔΔ
. (4.2.1)
Из (4.2.1) следует, что чем меньше неопределенность одной вели-
чины (x или
x
p ), тем больше неопределенность другой. Возможно, та-
кое состояние, в котором одна их переменных имеет точное значение
(
0Δ =
x
), другая переменная при этом оказывается совершенно неопре-
деленной (
p
Δ ее неопределенность равна бесконечности), и на-
оборот. Таким образом,
для микрочастицы не существует состояний, в
которых ее координаты и импульс имели бы одновременно точные зна-
чения. Отсюда вытекает и фактическая невозможность одновременного
измерения координаты и импульса микрообъекта с любой наперед за-
данной точностью.
Соотношение, аналогичное (4.2.1), имеет место для y и
y
p , для z и
z
p , а также для других пар величин (в классической механике такие па-
ры называются
канонически сопряженными). Обозначив канонически
сопряженные величины буквами A и B, можно записать:
h
B
A
ΔΔ . (4.2.2)