ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
12
физическом смысле, которое состоит в том, что квадрат ее модуля
2
( , , , )
t x y z
Ψ
является
мерой вероятности нахождения частицы в момент времени
t
в точке с координатами
, ,
x y z
.
В некотором смысле волны де Бройля являются «волнами вероятности»,
связанными с движущейся частицей. Именно вероятностная трактовка волн де Бройля
явилась ключиком к пониманию многочисленных квантовых эффектов, имеющих место
в микромире. Волновая функция
( , , , )
t x y z
Ψ
является основной характеристикой
состояния частицы в квантовой физике. Для определения этой функции в 1926 году
Эрвин Шредингер предложил уравнение, которое в настоящее время называется
уравнением Шредингера и которое в квантовой физике играет такую же важную роль,
как второй закон Ньютона в классической физике.
Вопрос 11. Что такое принцип неопределённости Гейзенберга?
В классической физике полное описание состояния частицы определяется
динамическими параметрами (координаты, импульс, момент импульса, энергия и др.).
Однако реальное поведение микрочастиц показывает, что существует принципиальный
предел точности, с которой указанные параметры могут быть измерены. Пределы
применимости классического способа описания поведения микрочастиц устанавливаются
соотношениями неопределенностей, полученными Вернером Гейзенбергом в 1927
году.
Наиболее важными являются два соотношения. Первое соотношение связывает
между собой неопределенности в значениях координат частиц
и соответствующих
компонент импульса в один и тот же момент времени:
∆ ⋅ ∆ ≥
h
x
x p
,
∆ ⋅ ∆ ≥
h
y
y p
,
∆ ⋅ ∆ ≥
h
z
z p
.
Второе соотношение связывает неопределенность в изменении энергии частицы и
неопределенность в моменте времени, когда это изменение произошло:
∆ ⋅ ∆ ≥
h
E t
.
Не существует одновременного точного задания величин, входящих в соотношения
неопределенностей. Этот факт есть проявление двойственной корпускулярно-волновой
природы микрообъектов. Применение соотношений неопределенностей к конкретным
физическим системам позволяет не только установить границы применимости
классической теории, но и без сложного математического анализа провести численные
оценки значений параметров исследуемых систем.
Используя соотношения неопределенностей, можно связать неопределенность
координаты частицы и длину волны де Бройля, а также определить условия, при
которых можно пренебречь квантовыми эффектами. Предположим, что частица занимает
область с линейным размером L. Согласно соотношению для неопределенности
координаты
x
имеем
∆ ≥ ∆ ≈
h h
/ /
x
x p p
.
Здесь мы учли, что для частицы, движущейся в ограниченной области пространства,
неопределенность импульса имеет значение, равное самому импульсу или близкое к
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
