Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Квантовая физика для больших и маленьких - Мигдал А.Б.

Мигдал А.Б. Квантовая физика для больших и маленьких — М.: Наука, 1989. — 144 c.
ISBN 5-02-013880-0
Скачать (прямая ссылка): kvantovayafizikadlyabolshihimalenkih1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 56 >> Следующая

В октябре 1932 года Эйнштейн получил приглашение занять профессорскую
кафедру в Принстонском униперситете в
чтп (tm) (r)началс предполагалось,
что он разделит свое время шж~
Для уточнения положения электрона надо брать возможно меньшую длину волны
света. Но это палка о двух концах. При взаимодействии с электроном свет
передает ему импульс. Чтобы уменьшить передаваемый импульс, можно
ослабить интенсивность света так, чтобы с электроном взаимодействовал
один фотон. Минимальный передаваемый электрону импульс будет порядка
пмпульса одного кванта. Этот импульс связан с длиной волны соотношением
Ру - кГк, поэтому неопределенность импульса электрона Др Яг/А,. Умножая
на к и подставляя Aq вместо К, получаем Aq Ар h. Это и есть соотношение
неопределенностей Гейзенберга.
Проделав множество подобных мысленных экспериментов, нельзя не прийти к
заключению, что здесь речь идет о принципиальном ограничении, которое
природа накладывает на понятия координаты и импульса частицы.
Этого ограничения не знала классическая физика, оно не вносит изменения в
описания макрообъектов из-за очень малой величины постоянной Планка.
Соотношение, аналогичное соотношению неопределенностей Гейзенберга,
существует, как показал Бор, и для произведения неопределенности энергии
АЕ и неопределенности времени взаимодействия At объекта с измерительным
прибором: АЕ At h. Для пояснения этого
соотношения сделаем еще один мысленный эксперимент.
Допустим, в экране, на который падает частица, имеется отверстие
достаточно широкое, чтобы пренебречь неопределенностью поперечного
импульса, возникающего при прохождении частицы через экран. Пусть
отверстие закрывается заслонкой на определенное время At. Пос-скольку
момент взаимодействия частицы с краями отверстия имеет неопределенность
At. то неопределенность координаты частицы в продольном направлении есть
Aq - vAt, где v - скорость частицы. Предполагается, что при прохождении
отверстия скорость мало изменилась. Согласно соотношению
неопределенностей Гейзенберга неопределенность импульса частицы Ар h Sq =
~ hivAt. Но неопределенность импульса создает неопределенность энергии АЕ
= vAp = h/At, а это и есть соотношение неопределенностей Бора.
До сих пор говорилось о неопределенностях, которые возникают в акте
измерения. В этих случаях уравнение ^Редингера неприменимо для описания
частицы хотя
85
бы потому, что она не изолирована, а взаимодействует с другой системой,
играющей роль измерительного прибора.
Есть соотношение неопределенностей, имеющее другой физический смысл.
Пусть частица находится в определенном состоянии, описываемом волповой
функцией, которая удовлетворяет уравнению Шредингера. В этом состоянии
интервалы возможных значений дополнительных величин (например, средние
квадратические отклонения импульса и координаты частицы от их средних
значений) будут удовлетворять соотношению неопределенностей.
Так, в основном состоянии атома водорода волновая функция дает интервал
возможных значений координаты электрона, который связан с интервалом
возможных значений импульса соотношением Ар Aq^> h. Отсюда можно оцепить
радиус атома а, характеризующий интервал возможных значений координаты Aq
~ 2ла. В основном состоянии потенциальная энергия электрона е2!а должна
быть примерно равна кинетической энергии р2/2т, где р по порядку величины
равно возможному зпачепию импульса р ~ h!2na = ti/a. Приравнивая эти две
энергии, получаем оценку для радиуса атома а ~ h2/me2 и для энергии
ионизации I ~ те'ЧН'2.
Атом в возбужденном состоянии имеет неопределенную энергию. Эта
неопределенность объясняется возможностью перехода на нижние уровни,
сопровождающегося испусканием кванта. Неопределенность энергии связана со
временем жизни атома т соотношением Бора: АЕх h.
К 23 годам Вернер Гейзенберг окончил два университета - Мюнхенский, где
одним из его преподавателей был А. Зоммерфельд, и Геттингенский и уже в
следующем, 1925 году, будучи стажером М. Борна в геттингенской физической
школе, разработал первый вариант квантовой механики - матричную механику.
В 1932 году ему присудили Нобелевскую премию "за создание квантовой
механики, приложение которой привело, среди прочего, к открытию разных
форм существования водорода".
Работы относятся к кванто-
Вернер Карл Гейзенберг (1901 - 1976)
Соотношения неопределенностей - частный случай и конкретное выражение
общего принципа дополнительности, сформулированного Бором в 1927 году.
Именно этот принцип позволяет примирить, казалось бы, непримиримое: ведь
электрон проявляет себя в разных экспериментах то как частица, то как
волна. Квантовая механика осуществляет синтез этих понятий и дает
возможность предсказывать исход любого опыта, в котором проявляются как
корпускулярные, так и волновые свойства частиц.
По словам Розенфельда, "Бор вел огромную и напряженную работу по
исследованию применения понятия дополнительности в других областях
знаний. Эту задачу он считал не менее существенной, чем чисто физические
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 56 >> Следующая