ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
13
c
c
m
mc
c
m
c
mc
p
E
k
U
ô
>==
−
−
==⋅=
νν
ν
ν
ν
ω
22
2
2
2
2
2
1
1
h
h
.
Ýòîò ðåçóëüòàò óêàçûâàåò íà òî, ÷òî ñ ôàçîâîé ñêîðîñòüþ âîëíû äå-
Áðîéëÿ íå ñâÿçàí ìàòåðèàëüíûé ïðîöåññ, êîòîðûé, ñîãëàñíî ñïåöèàëüíîé
òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè, íå ìîæåò ïåðåìåùàòüñÿ â ïðîñòðàíñòâå ñî ñêîðî-
ñòüþ, áîëüøåé ñêîðîñòè ñâåòà â âàêóóìå.
Óñòàíîâèì òàê íàçûâàåìûé çàêîí äèñïåðñèè. Â ôèçèêå ïîä ýòèì çà-
êîíîì ïîíèìàþò çàâèñèìîñòü êàêîé-ëèáî âåëè÷èíû îò
λ
èëè k. Ìû óñòà-
íîâèì çàêîí äèñïåðñèè äëÿ ôàçîâîé ñêîðîñòè. Âîñïîëüçóåìñÿ ïîëó÷åííûì
âûøå âûðàæåíèåì. Çàìåíèì E â ÷èñëèòåëå ñ ïîìîùüþ âòîðîé ôîðìóëû
Ýéíøòåéíà:
22
42
2
2242
k
cm
c
k
cpcm
p
E
U
ô
hh
+=
+
==
.
Èç ïðèâåäåííûõ ðàñ÷åòîâ ñëåäóåò, ÷òî
ô
U
- ñëîæíàÿ ôóíêöèÿ âîë-
íîâîãî ÷èñëà. Ýòî âûðàæåíèå ïîëó÷èëî íàçâàíèå çàêîíà äèñïåðñèè äëÿ
ôàçîâîé ñêîðîñòè. Èç ýòîé ôîðìóëû ñëåäóåò, ÷òî äëÿ ðàçíûõ k è
ô
U
-
ðàçíàÿ.
Ïðîâåäåííûé âûøå àíàëèç ïîêàçûâàåò, ÷òî âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ äå-Áðîé-
ëÿ íå èìååò íåïîñðåäñòâåííîãî ôèçè÷åñêîãî ñìûñëà. Êðîìå òîãî, ê òîìó, ÷òî
áûëî ñêàçàíî âûøå, ìîæíî ñäåëàòü äîïîëíåíèå: ôîðìóëà äëÿ âîëíîâîé ôóí-
êöèè äå-Áðîéëÿ èìååò âèä ïëîñêîé âîëíû, à ïëîñêàÿ âîëíà áåçãðàíè÷íà ïî
ñâîåìó îïðåäåëåíèþ. Ýëåìåíòàðíàÿ æå ÷àñòèöà âñåãäà ëîêàëèçîâàíà â ïðî-
ñòðàíñòâå. Ïîñëåäíåå åùå ðàç óêàçûâàåò íà òî, ÷òî âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ äå-
Áðîéëÿ íå îïèñûâàåò ôèçè÷åñêîãî ïðîöåññà.
Âîñïîëüçóåìñÿ âòîðûì óðàâíåíèåì äå-Áðîéëÿ è ïîëó÷èì òó ôîðìó-
ëó, êîòîðóþ äå-Áðîéëü ïåðâîíà÷àëüíî íàïèñàë êàê ñàìîñòîÿòåëüíóþ, íå-
çàâèñèìóþ, ïîñòóëèðóåìóþ:
cc
h
p
ων
h
==
.
mc 2
ν2
1−
ω h E 2 2
c 2 = mc = c > c
Uô = ⋅ = =
k h p mν mν ν .
ν 2
1− 2
c
Ýòîò ðåçóëüòàò óêàçûâàåò íà òî, ÷òî ñ ôàçîâîé ñêîðîñòüþ âîëíû äå-
Áðîéëÿ íå ñâÿçàí ìàòåðèàëüíûé ïðîöåññ, êîòîðûé, ñîãëàñíî ñïåöèàëüíîé
òåîðèè îòíîñèòåëüíîñòè, íå ìîæåò ïåðåìåùàòüñÿ â ïðîñòðàíñòâå ñî ñêîðî-
ñòüþ, áîëüøåé ñêîðîñòè ñâåòà â âàêóóìå.
Óñòàíîâèì òàê íàçûâàåìûé çàêîí äèñïåðñèè. Â ôèçèêå ïîä ýòèì çà-
êîíîì ïîíèìàþò çàâèñèìîñòü êàêîé-ëèáî âåëè÷èíû îò λ èëè k. Ìû óñòà-
íîâèì çàêîí äèñïåðñèè äëÿ ôàçîâîé ñêîðîñòè. Âîñïîëüçóåìñÿ ïîëó÷åííûì
âûøå âûðàæåíèåì. Çàìåíèì E â ÷èñëèòåëå ñ ïîìîùüþ âòîðîé ôîðìóëû
Ýéíøòåéíà:
E m2c 4 + p 2c 2 m 2c 4
Uô = = = c2 + 2 2 .
p hk h k
Èç ïðèâåäåííûõ ðàñ÷åòîâ ñëåäóåò, ÷òî U ô - ñëîæíàÿ ôóíêöèÿ âîë-
íîâîãî ÷èñëà. Ýòî âûðàæåíèå ïîëó÷èëî íàçâàíèå çàêîíà äèñïåðñèè äëÿ
ôàçîâîé ñêîðîñòè. Èç ýòîé ôîðìóëû ñëåäóåò, ÷òî äëÿ ðàçíûõ k è Uô -
ðàçíàÿ.
Ïðîâåäåííûé âûøå àíàëèç ïîêàçûâàåò, ÷òî âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ äå-Áðîé-
ëÿ íå èìååò íåïîñðåäñòâåííîãî ôèçè÷åñêîãî ñìûñëà. Êðîìå òîãî, ê òîìó, ÷òî
áûëî ñêàçàíî âûøå, ìîæíî ñäåëàòü äîïîëíåíèå: ôîðìóëà äëÿ âîëíîâîé ôóí-
êöèè äå-Áðîéëÿ èìååò âèä ïëîñêîé âîëíû, à ïëîñêàÿ âîëíà áåçãðàíè÷íà ïî
ñâîåìó îïðåäåëåíèþ. Ýëåìåíòàðíàÿ æå ÷àñòèöà âñåãäà ëîêàëèçîâàíà â ïðî-
ñòðàíñòâå. Ïîñëåäíåå åùå ðàç óêàçûâàåò íà òî, ÷òî âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ äå-
Áðîéëÿ íå îïèñûâàåò ôèçè÷åñêîãî ïðîöåññà.
Âîñïîëüçóåìñÿ âòîðûì óðàâíåíèåì äå-Áðîéëÿ è ïîëó÷èì òó ôîðìó-
ëó, êîòîðóþ äå-Áðîéëü ïåðâîíà÷àëüíî íàïèñàë êàê ñàìîñòîÿòåëüíóþ, íå-
çàâèñèìóþ, ïîñòóëèðóåìóþ:
hν hω
p= = .
c c
13
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »
