Составители:
Рубрика:
5.3 НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ КВАНТОВОЙ
МЕХАНИКИ
Описывать процессы в любой микросистеме следует на языке кван-
товой механики, которую Вы начнете изучать с 6-го семестра. Но пока
нам достаточно ввести только понятия
ВОЛНОВОЙ ФУНКЦИИ, СТАЦИО-
НАРНОГО СОСТОЯНИЯ
и ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ частиц.
Квантовая (или волновая) механика создана в начале века для опи-
сания состояний микрочастиц и их ансамблей. К микрочастицам не-
применимо понятие траектории движения, по крайней мере – в том
виде, в каком оно нам знакомо из классической механики. Их состояние
в каждый момент времени можно характеризовать пространственными
координатами и импульсами, но ни те, ни другие не могут быть опреде-
лены однозначно, а лишь с некоторой вероятностью. Ее следует пони-
мать как вероятность
обнаружить данные значения координат в
результате измерения
, т.е. при взаимодействии частицы с измеритель-
ным прибором.
Психологически трудно представить себе, будто электрон "разма-
зан" в форме некоего облака, имеющего макроскопические размеры, а
при захвате локализуется в точку атомных размеров. Как фотон. Но
опыты по дифракции электронов и взаимодействиям частиц показыва-
ют, что такое представление позволяет точно предсказать результаты
эксперимента.
5.3.1 Волновая функция
Электрон (любая микрочастица) ведет себя как волна, поэтому и
описывать его надо как волну – выражением, задающим ее амплитуду и
фазу в зависимости от координат и времени.
Это выражение и называ-
ется
ВОЛНОВОЙ ФУНКЦИЕЙ.
Например, волновая функция плоской монохроматической волны
частотой ω имеет следующий вид:
Ψ(x,t) = exp[i(kx–ωt)], (5.3.1)
где k – волновой вектор волны, k = 2π/λ, = 2πω/v, так что k = ω/v. Если
это фотон, то v =
c и k = ω/c.
Основные свойства волновой функции:
37
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- …
- следующая ›
- последняя »
