Элементы квантовой, атомной и ядерной физики. Полицинский Е.В. - 36 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

В квантовой теории рассматривается также соотношение неопре-

деленностей для энергии Е и времени t, то есть неопределенности этих

величии удовлетворяют условию

E t h

∆ ⋅∆ ≥

(53).

Необходимо отметить, что ∆Е – неопределенность энергии неко-

торого состояния системы, ∆t – промежуток времени, в течение которо-

го оно существует. Следовательно, система, имеющая среднее время

жизни ∆t, не может быть охарактеризована определенным значением

энергии. Разброс энергии ∆E = h/∆t возрастает с уменьшением среднего

времени жизни. Из выражения (53) следует, что частота излученного

фотона также должна иметь неопределенность ∆

= ∆E/h, то есть линии

спектра должны характеризоваться частотой, равной

± ∆E/h. Опыт

действительно показывает, что все спектральные линии размыты. Изме-

ряя ширину спектральной линии, можно оценить порядок времени су-

ществования атома в возбужденном состоянии.

Рассмотрим еще один мысленный эксперимент – дифракцию

электронного пучка на двух щелях (рис. 16). Схема этого эксперимента

совпадает со схемой оптического интерференционного опыта Юнга.

Рис. 16. Дифракция электронов на двух щелях

Анализ этого эксперимента позволяет проиллюстрировать логиче-

ские трудности, возникающие в квантовой теории. Те же проблемы воз-

никают при объяснении оптического опыта Юнга, исходя из концепции

фотонов.

Если в опыте по наблюдению дифракции электронов на двух ще-

лях закрыть одну из щелей, то интерференционные полосы исчезнут, и

фотопластинка зарегистрирует распределение электронов, продифраги-

ровавших на одной щели. В этом случае все электроны, долетающие до

фотопластинки, проходят через единственную открытую щель. Если же