ההשערה של דה ברולי. יללת דה ברולי.
כפי שנאמר קודם, לאור (ו-vzagali viprominyuvannya) עשוי להיות אופי תת-משתנה: בביטויים מסוימים (הפרעות, עקיפה וכו') הוא קל כמו רוח, בביטויים אחרים, עם שונות לא פחות - כמו חלקיק. Tse and sponukalo de Broglie (1923) כדי לקבל רעיון ממי שיש להם חלקים חומריים ורשויות hvilyovymi, tobto. להרחיב את הדואליזם הגופני-הוויליובי הדומה לחלקיקים בעלי מסה רגועה וברורה של אפס.
כמו בעניבה כל כך תכופה, זה כמו מוך, מסתבר שהוא מתרחב בקו ישר υ חלקים. על טבעו של cієї hvili, שום דבר ששר דה ברולי לא נאמר. לא נוכל לשמור על הטבע שלנו בחיים, למרות שאנחנו רוצים להרגיע אתכם שהוא לא אלקטרומגנטי. נראה שהסירחון הוא, כאילו רחוק, טבע ספציפי, שאין לו אנלוגיה בפיזיקה הקלאסית.
Otzhe, de Broglie, לאחר שדנה בהשערה כי spіvvіdnoshennia עבור הדחף p=ћω/c, מה שווים פוטונים, עשוי להיות בעל אופי אוניברסלי, כך שניתן לפגוע בחלקיקים, דוז'ינה כמו
נוסחת Tsya לקחה את השם הנוסחה של דה ברולי, ו- λ הוא debroylivskoy dozhina hviliחלקיקים עם דחף ר.
דה ברולי, לאחר שגם איפשר לחבורה של חלקיקים ליפול על סדק, יכול להפריע להם.
אחר, בלתי תלוי בנוסחה (3.13.1) החלקיקים שתדירותם ω debroglivskoi בזמן:
בעיקרון, אנרגיה המונה בדיוק עד למועד מספיק postiynoy (על vіdmіnu vіd ה), אם כן, התדר הוא ערך בלתי מוגן ביסודו (על vіdmіnu vіd debroilіvskoї dovzhina hvili).
עם תדירות ומספר ק po'yazanі dvі shvidkostі - שלב υ fta groupova u:
(3.13.3)
הכפלת המספר והבאנר של שניהם viraziv ב ћ s urahuvannyam (3.13.1) כי (3.13.2), otrimaemo, לאחר שנעשה אובססיבי להשקפה של נקודת מבט לא-יחסותית, כלומר. בכבוד ה = ע 2 /2M(אנרגיה קינטית):
(3.13.4)
אתה יכול לראות שהקבוצה shvidkost יותר יקרה מהחלק של החלק, כלומר הגודל, שהוא ביסודו שמור, על vіdmіnu vіd υ f - דרך עמימות ה.
מהנוסחה הראשונה (3.13.4) ברור שהסטת הפאזה של גלי דה ברולי
(3.13.5)
לשכב בתדר ω, ולכן פְּזִירָהרוח בוואקום. בהמשך, יוכח ששינוי הפאזה של קולמוסי דה ברוגלי יכול להיות די סמלי לפרשנות הפיזיקלית הנוכחית. Vtіm, מה שנאמר גלוי ו vіdrazu, רסיסים הב (3.13.5) הוא מוקצה, כפי שנאמר, בדיוק עד קבוע למדי.
ביסוס העובדה ש(3.13.4) הגמישות הקבוצתית של החלקים הרצוניים של דה ברולי מילאה תפקיד חשוב בפיתוח היסודות הבסיסיים של פיזיקת הקוונטים, ומול הפרשנות הפיזיקלית של הוויל של דה ברולי. בחלק האחורי של הראש, דגימה נשברה כדי להסתכל על החלקיקים כמו חבילות קטנות באורך קטן אפילו ובדרך זו התגבר על הפרדוקס של דואליות כוחם של החלקיקים. עם זאת, נראה כי פרשנות דומה הייתה מתונה; למובן מאליו של הפיזור הגדול, כוחה של הרוח הדברוגליאנית בוואקום, החבילה הסוערת "נשפכת". עבור chastok z masoyu בסדר המסה של האלקטרון, החבילה נשפכת כמעט mittevo, אפילו כמו chastka є אימוצים יציבים.
בדרגה זו, תיוק של חלק מהשקית עם מראה של אריזה דקה נראה בלתי אפשרי. בעיית הדואליות של הדומיננטיות של החלקיקים הביאה לגישה שונה לפתרון שלה.
הבה נפנה להשערה של דה ברולי. כמובן, בגילויים מסוימים עשויים להופיע חלקי כוח חלשים, כמו סירחון, כוח כוח, זה נכון. אנחנו יודעים שזה עצמאי טבע פיזי hvil - אותה הפרעה ודיפרקציה. Bezposeredno posterіgaєtsya בהם є dozhina whvili. עבור כל סוגי ההפרעות, פירוק המחלה נקבע לפי הנוסחה (3.13.1). בואו נערוך הערכה נוספת.
אנו מזכירים כי השערתו של דה ברולי אינה גוברת על הבנת הפיזיקה המקרוסקופית. בואו ניקח את זה כאובייקט מקרוסקופי, למשל, אבקה M\u003d 1 mg that swidk_st V= 1 מיקרומטר/שנייה. Vidpovidna їy debroylovskaya dovzhina hvili
(3.13.6)
כלומר, באובייקט מקרוסקופי קטן כל כך, כמו אבקת דוז'ינה של דברוגליאל, המחלה נראית פחותה לאין שיעור מגודל האובייקט עצמו. במוחות כאלה, שום כמות של כוח חלש, כמובן, לא יכולה להתבטא במוחות של vimiryuvannia rozmiriv הנגישה.
מימין, למשל, אלקטרון בעל אנרגיה קינטית קהדחף הזה . Yogo debroilivska dovzhina hvili
(3.13.7)
דה קיכול להתבטא בוולט אלקטרוני (eV). בְּ ק\u003d 150 eV de Broilian החיים של האלקטרון בריאים (3.13.7) λ \u003d 0.1 ננומטר. אותו סדר גודל אפשרי עבור סריג קריסטל קבוע. לכן, בדומה לזה, כמו במקרה של שינויים שונים בקרני רנטגן, מבנה הגביש יכול לשמש כבסיס להסרת הדיפרקציה של סיבי דה ברולי של אלקטרונים. עם זאת, השערתו של דה ברולי התבררה כלא מציאותית, מה שלא איפשר עדכון ניסיוני במשך זמן רב.
באופן ניסיוני, השערתו של דה ברולי אוששה על ידי הדיווחים של דוויסון וג'רמר (1927). הרעיון של \u200b\u200bїhnіkh doslіdіv היה בהתקפה. כמו אלומת אלקטרונים בעוצמתה החלשה, אתה יכול להערים, להחדיר מבלי לדעת את מנגנון שבירת הגלים הללו, שבאם הקריסטל יש אופי הפרעה כזה, כמו שינויים בקרני רנטגן.
בסדרה אחת של מחקרים של דוויסון וג'רמר, על מנת לחשוף מקסימום עקיפה (כמו גם אלה), המתח של האלקטרונים הורטט, אשר בקרוב, ומיקום הגלאי ד(Lichilnik vіdbitih elektronіv). בשעה dosvid vikoristovuvavsya ניקל חד-גבישי (מערכת מעוקבת), טחינה כפי שמוצג באיור.3.13. פשוט סובב אותו סביב הציר האנכי איור 3.13.1
העמדה שמראה את הקטן, ואז באותה עמדה
משטח מלוטש מכוסה בשורות רגילות של אטומים, בניצב למישור הנפילה (המישור של הקטן), עומדים ביניהם ד= 0.215 ננומטר. הגלאי הוזז ליד אזור הנפילה, ושינה את ה-θ. כאשר vugilli θ = 50 0 ולחץ הקיצור V= 54B בעקבות מקסימום בולט במיוחד באיור 3.13.2.
ניתן להגדיר את המקסימום הזה כמקסימום הפרעות מהסדר הראשון בצורה של סורג עקיפה שטוח מתקופה מוגדרת מעל הנוסחה.
מה ניתן לראות מאיור 3.13.3. על התינוק הזה ישנה נקודת שומן על העור - הקרנה של רומח אטומים, פרוש על קו ישר, בניצב למישור התינוק. פרק זמן דיכול להיות חיקויים באופן עצמאי, למשל, עקיפה של שינויים בקרני רנטגן. איור.3.13.3.
מחושב לפי הנוסחה (3.13.7) V\u003d 54B הוא יותר מ-0.167 ננומטר. Vіdpovіdna dovzhina khvili, ידוע מהנוסחה (3.13.8), יותר 0.165nm. איכות הריצוף טובה, אבל אם ניקח את התוצאה, נשקול מחדש את אישור ההשערה של דה ברולי.
העדות האחרונה המאששת את השערתו של דה ברולי הייתה זו של תומסון וטרטקובסקי . במקרים אלו, קרן האלקטרונים הועברה דרך רדיד רב גבישי (בשיטת Debye לניתוח עקיפה של קרני רנטגן). כמו בזמנים של הדמיית רנטגן, על לוחות צילום, הנרקבים מאחורי נייר כסף, נצפתה מערכת של טבעות עקיפה. הדמיון של שני הציורים עוין. יש חשד שמערכת המעגלים הללו לא נוצרת על ידי אלקטרונים, אלא על ידי שינויים משניים בקרני רנטגן, הנובעת מנפילת אלקטרונים על נייר הכסף, קל להפיץ אותה, כדרך של אלקטרונים ורודים ליצור שדה מגנטי (pіd לשאת מגנט קבוע). יש עלייה ב-viprominuvannya בקרני רנטגן. אימות מחדש כזה הראה שדפוס ההפרעות נוצר מיד. זה חד משמעי לאשר שאתה יכול לתקן את עצמך עם אלקטרונים.
G. Thomson zdіysniv zі zі shvidky אלקטרונים (עשרות keV), P.S. טרקובסקי - עם הרבה אלקטרונים (עד 1.7 keV).
לשמירה מוצלחת על עקיפה של שערות על גבישים, יש צורך שאורך השערות של שערות אלו יהיה שווה לענפים שבין הקשרים של רכסי הגביש. לכן, כדי לשמור על עקיפה של חלקיקים חשובים, יש צורך להצטמק עם חלקיקים קטנים. העדויות למידת הדיפרקציה של נויטרונים ומולקולות במהלך התסיסה בצורת גבישים נמחצו וגם אישרו באופן מלא את ההשערה של דה ברולי לגבי רגישות לחלקיקים חשובים.
Zavdyaki tsomu הביא בניסוי, scho hvilyovі כוח є כוח אוניברסלי של כל החלקיקים. הסירחון אינו שולל על ידי כמה יחודיות של החיים הפנימיים של אותם חלקים אחרים, אלא כדי להכות את החוק הפראי שלהם עד לחורבן.
התיאורים של עוד עברו למספר חבורות של חלקיקים. זה נובע מהזנה טבעית: רשויות חלשות, על מה הן שומרות, מבטאות סמכות של חבורה של חלקיקים או של חבורה של חלקיקים?
סדר ההצהרה על רשת המזון, ו' פבריקנט, ל' ביברמן ונ' סושקין, נוצר ב-1949. עד כה, שבהם היו אלומות אלקטרוניות חלשות כל כך, עד שאלקטרון העור שעובר דרך הגביש נראה בזה אחר זה, ועור האלקטרון המפוזר תועד על ידי לוח צילום. בשלב זה, נראה שהאוקרמі אלקטרונים שתו בנקודות שונות של צלחת הצילום לחלוטין ללא טבעת במבט ראשון (איור 3.13.4). א). טים למשך שעה כדי לסיים את החשיפה שלוש פעמים על לוח הצילום של תבנית הדיפרקציה הווינית (איור 3.13.4 ב), זהה לחלוטין לתבנית הדיפרקציה מקרן אלקטרונים מעולה. אז אושר שעם כוחות הכוח החלשים, החלקיקים יתמלאו בכוח.
בדרגה זו, אנו יכולים להיות בצדק עם מיקרו-אובייקטים, שיכולים להיות כמו גופים, כך
הרשויות שלהם. תאפשר לנו לדבר רחוק
על אלקטרוניקה, alevisnovki, אשר נבוא, mayut Fig.3.13.4.
zagalny zmіst і אולם zastosovnі עד כל חלקיקים.
ההתנהגות של מיקרו-חלקיקים היא פרדוקסלית.
כשמסתכלים עליו בפסקה הקדמית של הניסוי, מביך לציין שלפנינו אחד הפרדוקסים המסתוריים ביותר: מה המשמעות של מוצקות "אלקטרון"?»?
בואו ננסה להכיר זה את זה בעזרת ניסוי ברור, בדומה למסקנתו של יונג לגבי תופעת הפרעות האור (פוטונים) משני פערים. לאחר מעבר אלומת האלקטרונים דרך שני החריצים שעל המסך, נוצרת מערכת של מקסימום ומינימה, שאת מיקומיה ניתן לפתח על פי נוסחאות האופטיקה הדקה, כאילו נותנים לאלקטרון העור חיטוי. רזה.
תופעת ההתערבות ברוחב שני מסתירה את עצם מהותה של תורת הקוונטים, שאנו מייחסים לה כבוד מיוחד.
עד כמה שאנחנו יכולים בצדק עם פוטונים, אז את הפרדוקס (צ'סטקה - קולמוס) ניתן לבטל על ידי הנחה שהפוטון, דרך הספציפיות שלו, מפוצל לשני חלקים (על סדקים), כדי שנוכל להתערב.
מה לגבי אלקטרוניקה? צחנת Aje בשום אופן לא מפוצלת - זה הוקם בצורה אמינה. האלקטרון יכול לעבור דרך חריץ 1, או דרך חריץ 2 (איור 3.13.5). Otzhe, rozpodіl על המסך E can buti sum rozpodіlіv 1 ו-2 (תמונה 3.13.5 א) - הוא מוצג על ידי עקומה מנוקדת. איור.13.13.5.
רוצים שההיגיון בעולמות האלה יהיה בור, רוזפודיל כזה לא עובד. Natom_st mi poserіgaєmo zovsіm іnshiy rozpodіl (איור.3.13.5 ב).
צ'י אינו תאונה של היגיון טהור ונפש בריאה? Aje נראה כך, yakby 100 + 100 = 0 (בנקודה P). למעשה, אם תפגע בפער 1 או בפער 2, אז, נניח, 100 אלקטרונים בשנייה יגיעו לנקודה P, ואם תפגע בפער, אז זה אותו דבר!
יותר מזה, אם מוסיפים רוחב 1 לתחתית הראש, ואז שלב אחר שלב פותחים רוחב 2, מגדילים את הרוחב שלו, אז לעין בריאה, מספר האלקטרונים שמגיעים לנקודה P shomit עשוי לגדול מ. 100 עד 200. אנחנו נכון - מ-100 לאפס.
כיצד לחזור על הליך זה, לרשום חלקים, למשל, בנקודה O (div. איור 3.13.5 ב), וזו תוצאה פרדוקסלית לא פחות. בעולם ברוחב 2 (ברוחב 1), מספר החלקיקים בנקודה O אינו גדל ל-200 בשנייה, כתוצאה מכך, אלא עד 400!
יאקהאם ניתן להכניס את חריץ 2 לאלקטרוניקה, יאק, האם ניתן יהיה לעבור דרך חריץ 1? כלומר, מימין, כמו אלקטרון עור, העובר דרך חור, "רואה" וחור שיפוט, מתקן את התנהגותו. אחרת, זה כמו לעבור בין הסדקים לסף (!?). למרות שלא ניתן להאשים את תמונת ההפרעות. יחד עם זאת, הבדיקה חשובה, דרך אותו רוחב כדי להעביר את האלקטרון הקטן יותר, כדי להרוס את דפוס ההפרעות, אבל אנחנו עדיין צריכים יותר מזון.
איזה סוג של ויסנובוק? הדרך היחידה "להסביר" את התוצאות הפרדוקסליות הללו מבוססת על יצירת פורמליזם מתמטי, סיכום התוצאות ותמיד חיזוי נכון של התופעה. יתרה מכך, ברור שהפורמליזם הזה יכול להיות בלתי נעלה מבחינה פנימית.
ונוצר פורמליזם כזה. Vіn כדי להגדיר את הפונקציה המורכבת psі Ψ( ר, ט). פורמלית, אין כוח של הוויל הקלאסי, אשר נקרא לעתים קרובות תפקוד בריאותי. התנהגות vilnoi rіvnomіrno מתמוטט בכיוון הנכון של החלק המתאר את מישור הנוצה של דה ברולי
ואז עוד דיווחים על הפונקציה הזו, חוש פיזי והשוואה, כדרך לביצוע התנהגות בטווח של אותה שעה, להיות בהרצאה הבאה.
אם נפנה לסדר האלקטרוניקה לשעה של מעבר דרך שני חריצים, ייתכן שנדע: העובדה שבאופן עקרוני, אי אפשר לספק חשמל, אלקטרון יכול לעבור דרך פער(לא הורס את דפוס ההפרעות), לא מובן עם הצהרות על המסלול. בדרגה כזו, לא ניתן לייחס את האלקטרונים, שנראים נראים למעלה, למסלול..
עם זאת, עבור מוחות שרים, וגם אם המיקרו-חלקיקים הסוערים של דוז'ינה דברויליים הופכים אפילו קטנים יותר ועשויים להיראות קטנים יותר, למשל, לעמוד בין פערים או התרחבות אטומית, להבין את המסלול של תחושה חדשה. בואו נסתכל על המצגות ונגבש את המוח הנכון, שבו אפשר להאיץ את התיאוריה הקלאסית.
עקרון חוסר המשמעות
בפיזיקה הקלאסית, תיאור החלקיקים ייקבע על ידי פרמטרים דינמיים, כגון קואורדינטות, תנע, תנע, אנרגיה ופנים. עם זאת, ההתנהגות של מיקרו-חלקיקים היא אמיתית, מה שמראה שעליהם מבוססים עקרונות הדיוק ההדדיים, שעבורם ניתן להראות שינויים דומים.
ניתוח מעמיק של הסיבות עקרון חוסר המשמעות, Prov_v V. Heisenberg (1927). Kіlkіsnі spіvvіdnoshennia, עיקרון scho vrazhayut tsey בהתנהגויות ספציפיות, שנקרא קונוטציות.
המקוריות של כוחם של מיקרו-חלקיקים מתבטאת בעובדה ש לא כל השינויים מופיעים עם מותו של שיר בעל משמעות.קבע זוג ערכים, שניתן לקבוע בדיוק בבת אחת.
החשובים ביותר הם שני spivdensheniya neiznachnosti.
ראשית, אנו משווים את הדיוק של קואורדינטות של שעה אחת ואת ההשלכות המתאימות של התנע של החלק. להקרנה, למשל, בסך הכל איקסזה נראה כמו זה:
עוד spіvvіdshennya קובע חוסר חשיבות של אנרגיה vimiryuvannya, Δ ה, עבור מרווח הזמן הנתון Δ ט:
בואו נסביר את ההבדל בין שני spivvіdnoshen. הראשון שבהם מוצק, שהוא מיקומו של החלקיק, למשל, לאורך הציר איקסעקב חוסר המשמעות Δ איקס, אז באותו רגע ניתן למדוד את השלכת התנע של החלקיק על הצ'י של השלם רק עם אי-המשמעות של Δ p= ћ/Δ איקס. בכבוד, חילופי סקול אינם מספיקים לפרק זמן של שעה של קואורדינטות של חלקיק על ציר אחד והשלכת התנע - מצד שני: הגודל איקסі ע y , yі ע x וכן הלאה יכולים לתת ערכים מדויקים בבת אחת.
Zgidno עם הטבות אחרות (3.13.11) עבור vimiryuvannya energy z khibkoy Δ הנדרשת שעה, לא פחות, Δ נמוך יותר ט=ћ /Δ ה. התחת יכול להיות "rozmittya" של אנרגיה שווה של מערכות מים (פשע של המחנה הראשי). צה ז תים, ששעת החיים מוערכת בכל המחנות ההרוסים של מערכות אלו בסדר גודל של 10 -8 ז. Rosemite שווה לייצר עד הרחבה של קווים ספקטרליים (התפשטות טבעית), כפי שזה נכון posterigaєtsya. אומרים שזה מסתכם אם יש מערכת לא יציבה. אם השעה її של החיים לפני קריסת הסדר של τ, אז לאחר תום אותה שעה לא ניתן למצות את האנרגיה של המערכת, לא קטנה יותר, נמוכה יותר Δ E≈ ћ/τ.
ערכי ההימורים Vkamosche, yakі mozhu אבל שעה אחת בדיוק מונה. Tse be-yaki שתי הקרנות לרגע המומנטום של החלק. טום אני לא אהיה, שבה כל השלושה ו-navit yak-nebud שתיים מתוך שלוש הקרנות לרגע הדחף הן בעלות משמעות קטנה.
דוח לדיון zmist ואפשרות spіvvіdnoshennia Δ איקס·Δ ע x ≥ ћ . אנו מכבדים באכזריות את אלה שחותמים כלפי חוץ על העיקרון בין חוסר המשמעות Δ איקסו- Δ ע x , מאילו מדינות ניתן לאפיין את החלקים באופן קלאסי, אז. לְתַאֵם איקסההקרנה הזו למומנטום עאיקס. מה יותר מדויק איקס, עם פחות דיוק, אתה יכול להתקין ע x, i הפוך.
זה אושר כי תחושת הייחוס של spivvіdnoshennia (3.13.10) מאשרת את העובדה שבטבע החלקיקים אינם הופכים באופן אובייקטיבי למשמעויות המדויקות של שני המשתנים, איקסі עאיקס. במקביל, לגבי אותם בלבולים, רסיסי מוות מתבצעים עם מכשירים מאקרוסקופיים נוספים, המייחסים שינויים קלאסיים לחלקים בעולם שאינם חזקים. החסרונות של גישה כזו נובעים מה-spіvvіdshenie של חוסר חשיבות.
בנוסף, מכיוון שהיה צורך לתאר את התנהגותם של החלקיקים עם פונקציות חווילי, ספיבינג של חוסר חשיבות מואשם בסדר הטבעי - כמורשת מתמטית של התיאוריה.
התחשבות בחשיבות חוסר המשמעות (3.13.10) היא אוניברסלית, מעריכה כיצד היא הופיעה ברוסיה של גוף מקרוסקופי. קח שקית קטנה של מאסי M= 1 מ"ג. באופן משמעותי, למשל, לעזרת מיקרוסקופ של תנוחת היוגו עם טוויסט Δ x≈ 10 -5 ס"מ אפילו חוסר המשמעות של אטימות התיק Δυ = Δ ע/m≈ (ћ /Δ איקס)/M~ 10-19 ס"מ לשנייה. ערך כזה אינו נגיש לעולם הילידים, ולכן אין צורך להיכנס לתיאור הקלאסי. במילים אחרות, עבור תיק כזה קטן (אם כי מקרוסקופי), ניתן לבצע את הבנת המסלול ברמת דיוק גבוהה.
אחרת, ניתן להכניס אלקטרון לאטום. הערכה גסה מראה שחוסר המשמעות של צפיפות האלקטרון, שמתמוטט במסלול האטום של בוהר מדי יום, יכולה להיות שווה לעצם הצפיפות: Δυ ≈ υ. עם עמדה כזו, תופעת תנועת האלקטרון במסלול קלאסי מאבדת תחושה. אני התחלתי ברוסיה אי אפשר להבין את המסלול של מיקרו-חלקיקים אפילו באזורים קטנים.
יחד עם זאת, עבור המוחות המזמרים, ניתן להסתכל על הבהלה ללפף את המיקרו-חלקיקים באופן קלאסי, כך שהמסלול הוא כמו עומס. אז, למשל, במשך שעה, את המטען של חלקיקים טעונים בשדות אלקטרומגנטיים (בצינורות אלקטרונים-promenev, prikoryuvachah ו.). Qi ruhi ניתן לראות באופן קלאסי, רסיסים עבורם הם obmezhennya, התקרבות spіvvіdshennyam neznachennosti, אפילו קטן ביחס לערכים עצמם (קואורדינטות ומומנטום).
דוסוויד іz shіlinoy. Spivvіdshenie neznachennosti (3.13.10) להתבטא אם מנסה או לא מנסה במדויק מיקום mimіryuvannya או המומנטום של מיקרו-חלקיק. וכך אנו מגיעים לתוצאה "נייטרלית": בירור מיקומו של החלק מצטמצם לעלייה בחוסר המשמעות של הדחף והמצב. כהמחשה למצב הזה, בואו נסתכל על התחת ההתקפי.
בואו ננסה למצוא את הקואורדינטה איקסלהתמוטט בחופשיות עם דחף עחלקיקים, הצבת על המסילה її בניצב לקו הישר מסך עם רוחב חריץ ב(איור 3.13.6). לפני המעבר של החלק דרך הפער її הקרנה לדחף ע x עשוי להיות ערך מדויק: ע x = 0. Ze פירושו ש-Δ ע x = 0, אייל
לְתַאֵם איקסחלקיקים בלתי נראים לחלוטין (3.13.10): איננו יכולים לומר, איור 3.13.6.
צ'י פס נתון חלק דרך החור.
ברגע שעוברים דרך הפער, אז במישור הפער הקואורדינטה איקסיירשם עם אי-משמעות Δ x ≈ ב. יחד עם זאת, עקיפה עם הענווה הגדולה ביותר קורסת לעיתים קרובות בגבולות ה-2θ kuta, de θ - kut, מה שמעיד על מינימום העקיפה הראשון. Vіn vyznaєtsya umovoy, על איזה הבדל ללכת hvil vіd הן kraїv shіlini dorivnyuvateme λ (שיביאו באופטיקה hvilovіy):
כתוצאה מעקיפה, הסיבה היא חוסר המשמעות של הערך ע x - השלכות לדחף, רוזקיד
Vrakhovuyuchi sho ב≈ Δ איקסі ע= 2π ћ /λ., נלקח משני קווי החזית:
אשר מסודרים לפי סדר גודל (3.13.10).
בדרגה זו, נסה להבין את הקואורדינטה איקסחלקיקים, אכן, נוצרו לפני הופעת חוסר המשמעות Δ עבדחף.
ניתוח המצבים השונים הקשורים לעולמות מלמד כי העולמות בתחום הקוונטי שונים מהותית מהעולמות הקלאסיים. על vіdmіnu vіd ostnіh, בקוונטי іznіє іsnuє אינטרדיוקים טבעיים іmіrіv. יינות מעצם טבעם של חפצים קוונטיים וניתנים לתיקון בכל מכשיר ושיטות מתקדמים בעולם. Spivvіdnoshennia (3.13.10) ולהתקין אחד אלה inter. אינטראקציה בין מיקרו-חלקיק לחיבור וימירובול מאקרוסקופי לא יכולה להיעשות קטנה כתמיד. Vimiryuvannya, למשל, הקואורדינטות של חלקיק, זה בלתי נמנע להביא מיקרו-חלקיקים לעיקרון של יצירה לא סלקטיבית ובלתי מבוקרת, ולהתכוון לחוסר חשיבות בערך הדחף.
דייאקי ויסנובקי.
Spivvіdshenie neviznachnosti (3.13.10) אחת מהוראות היסוד של תורת הקוונטים. מספיק spіvvіdnoshenja אחת כדי לקחת בחשבון את התוצאות החשובות הנמוכות, zokrema:
1. מחנה ללא תנועה, שאיתו הייתי מחליף לעתים קרובות במחנה רגוע.
2. כשמסתכלים על תנועת אובייקט קוונטי, יש צורך להסתכל על דרכים שונות על מנת להבין את המסלול הקלאסי.
3. מרבים להשתמש בתחושת האנרגיה המחודשת החלקיקים (כמו חפץ קוונטי) על הפוטנציאל Uוקינטית ק. נכון, פרשה, טובטו. Uהפקדה כקואורדינטות, והאחר - כדחף. Tsі f שינויים דינמיים שהם אמהות מאולתרות בעלות משמעות שירה לפי שעה.
4.4.1. ההשערה של דה ברולי
שלב חשוב ביצירת מכניקת הקוונטים היה ביטוי הכוח החלש של המיקרו-חלקיקים. הרעיון של \u200b\u200bhvilyovі dominionvostі bula vyslovlen כהשערה של הפיזיקאי הצרפתי לואי דה ברולי.
בפיזיקה, התיאוריה הושפעה מגורל עשיר, שעבורו ישנה שריקה אלקטרומגנטית לאור. עם זאת, לאחר שפלאנק שדד ( viprominuvannya תרמית), איינשטיין (אפקט צילום) ואחרים, התברר שכוח גופי יכול להידלק.
להסביר את נקודות השפל של תופעות פיזיקליות, להסתכל על האור כמו זרם של חלקיקים-פוטונים. הכוחות הגופניים של העולם אינם חוצים, אלא משלימים את יוגו הוויליוב של כוח.
אוצה, פוטון הוא חלק יסודי בעולם שיכול להיות לו כוח מסוים.
נוסחה לתנע של פוטון
| . | (4.4.3) |
לפי דה ברולי, קריסת חלקיק, למשל, של אלקטרון, דומה לתהליך עם אורך שיער λ , המוגדר בנוסחה (4.4.3). שיחת Qi hvili המוך של דה ברולי. כמו כן, חלקיקים (אלקטרונים, נויטרונים, פרוטונים, יונים, אטומים, מולקולות) יכולים להראות כוח עקיפה.
K.Davisson ו-L.Jermer חשדו לראשונה בדיפרקציה של אלקטרונים על גבישי ניקל בודדים.
מה אפשר להאשים בכוח: מה רואים מאחורי החלקיקים הקטנים, איך נקבעים המקסימום והמינימום במהלך עקיפה של החלקיקים הקטנים?
חקרנו את הדיפרקציה של קרני אלקטרונים בעוצמה נמוכה, כלומר כעשרה חלקיקים, הראינו שעם האלקטרון הזה האלקטרון לא "נמרח" בקווים שונים, אלא מתנהג כמו חלקיק שלם. עם זאת, הגמישות של עקיפה של אלקטרון לאחר כמה קווים ישרים היא בעקבות האינטראקציה עם עצם העקיפה. הפגיעה המשמעותית ביותר של אלקטרונים היא סמוך לאותו חודש, בעוד שמאחורי ה-rozrachunk הוא מציג את מקסימום העקיפה, הפגיעה הנמוכה ביותר היא בחודש המינימום. Otzhe, hvilyovі כוח pritamannі כמו צוות של אלקטרונים, ואת האלקטרון בעור okremo.
4.4.2. תפקודו של חבילוב וחוש פיזי
אז, כמו במיקרו-חלקיק, אפשר לבסס תהליך תנודות, שגורם לשטף, ואז מחנה החלקיקים במכניקת הקוונטים מתואר על ידי פונקציה של מיקרו-חלקיקים, כמו לשכב בקואורדינטות ובשעות: .
אם שדה הכוח, המחולק לחלקיקים, הוא נייח, כך שאינו יכול לשכב בשעה, אזי ניתן לייצג את פונקציית ה-ψ בצורה של שני מכפילים נוספים, שאחד מהם נמצא בשעה, והשני. סוג קואורדינטות:
Zvіdsi viplivaє zmіchny zmіst hvilovoї funktії:
4.4.3. Spivvіdshenie אי מינויים
אחת ההוראות החשובות של מכניקת הקוונטים היא הופעתה של חוסר המשמעות, שהוצע על ידי וו. הייזנברג.
תן לשנות את המיקום של אותו תנע של החלקיק בבת אחת, במקרה של אי דיוקים בייעוד האבשיסה והשלכת התנע על כל האבשיסה, הוא שווה ל- Δx ו- Δр x.
בפיזיקה הקלאסית, אין גבולות משותפים, שניתן לגדרם במידת מה של דיוק בבת אחת, כמו ערך אחד, או אפילו אחר, tobto Δx→0 ו-Δрx→0.
למכניקת הקוונטים יש מצב שונה מהותית: Δx і Δр x
נוסחאות (4.4.8), (4.4.9) נקראות קונוטציות.
ניתן להסביר זאת על ידי ניסוי מודל אחד.
כאשר צפו בתופעת העקיפה, כיבדו באכזריות שהשינוי ברוחב הקו במהלך העקיפה צריך להוביל לעלייה ברוחב של המקסימום המרכזי. תופעה דומה תהיה עם עקיפה של אלקטרונים על חריץ בנתוני המודל. שינוי ברוחב הפער פירושו שינוי ב-x (איור 4.4.1), על מנת לייצר "מריחה" גדולה יותר של קרן האלקטרונים, כלומר לאי-משמעות גדולה יותר של המומנטום והחלקות. של החלקיקים.
מאל. 4.4.1 הסבר עד כדי בורות.
Spivvіdshenie neznachennosti ניתן לחייב במס במראה
| , | (4.4.10) |
de ΔE - אי חוסר המשמעות של האנרגיה של המצב הנוכחי של המערכת; Δt - מרווח של שעה, עם מתיחה כלשהי. Spivvіdnoshennia (4.4.10) אומר שתוך פחות משעה אני אהיה הבסיס של המערכת, ככל שערך האנרגיה לא יהיה ידוע יותר. יחסי אנרגיה E1, E2 וכו'. mayut width (איור 4.4.2)), אשר צריך להיות מופקד בשעה של שינוי המערכת בתחנה, אשר מאשר כי שווה.
מאל. 4.4.2 יחסי אנרגיה E1, E2 וכו'. לשטוף רוחב שקע.
ה"התרחבות" של הרמה מובאת לאי-משמעות של האנרגיה ΔE של פוטון רוטט בתדר זה Δν כאשר המערכת משתנה מרמת אנרגיה אחת לאחרת:
,
de m-mast של החלקיק; ; E і E n -її בדיוק אותה אנרגיה פוטנציאלית (אנרגיה פוטנציאלית נקבעת על ידי שדה כוח, שבו יש חלק, ולנפילה נייחת, לא שוכבת בשעה)
אם חלקיק זז יותר מקו דיאקו, למשל, ציר uzdovzh OH (תנודה חד מימדית), אז הקו של שרדינגר פשוט ישיר ויתנפח במבט חטוף
 | (4.4.13) |
אחד היישומים הפשוטים ביותר לניצחונותיו של שרדינגר הוא פתרון בעיית תנועת החלקיקים בבור פוטנציאלי חד ממדי.
4.4.5. הלהט של זסטוסובניה שרדינגר לאטום ביום. מספרים קוונטיים
יש להשלים את תיאור המצבים של אטומים ומולקולות לעזרתו של שרדינגר על ידי מטלות קיפול. הרוב פשוט לא יהיה נכון עבור אלקטרון אחד, שנמצא בשדה הגרעין. מערכות כאלה תומכות באטום מים וביוני מים (יינון יחיד של אטום הליום, יינון פעמיים של אטום ליתיום אז). עם זאת, באותו אופן, אנו מקפלים את ההזמנה, כך שנוכל לעקוף יותר מאותו סוג של אוכל.
מול הקו של שרדינגר (4.4.12), השלב הבא הוא הכנסת אנרגיה פוטנציאלית, כמו עבור שני מטענים נקודתיים התואמים זה את זה - e (אלקטרון) ו-Ze (גרעין), שנמצאים על קו r בוואקום, מופיעים ב. הסדר הזה:
Tsej vislav є vyslennyam rivnyannia שרדינגר ושוב zbіgaєtsya vіdpovіdny נוסחת התיאוריה של בוהר (4.2.30)
איור 4.4.3 מציג את הערכים האפשריים השווים של האנרגיה הכוללת של מי האטומים (E1, E2, E3 וכו') ואת גרף הצטברות האנרגיה הפוטנציאלית של En בצורה של תחנה בין אלקטרון ל- גַרעִין. עם צמיחת המספר הקוונטי של הראש n, r עולה (Div.4.2.26), והאנרגיה הפוטנציאלית בפועל (4.4.15) הולכת לאפס. גם האנרגיה הקינטית היא אפס. האזור המוצל (Е>0) מראה נוכחות של אלקטרון חופשי.
מאל. 4.4.3. מוצג הערך האפשרי השווה של האנרגיה הכוללת של האטום במים
לוח הזמנים הזה של שקיעת אנרגיה פוטנציאלית בצורה של תחנה בין אלקטרון לגרעין.
עוד מספר קוונטי - מסלול ל, כמו עבור n נתון אתה יכול לקבל את הערכים 0, 1, 2, ...., n-1. מספר זה מאפיין את המומנט המסלולי והתנע L i של האלקטרון בגרעין:
מספר קוונטי רביעי - ספין m s. זה יכול לקחת יותר משני ערכים (±1/2) ולאפיין את הערכים האפשריים של הקרנת ספין האלקטרון:
| .(4.4.18) |
מחנה האלקטרון באטומים іz נתון n ו-l מוגדר כדרגה התקפית: 1s, 2s, 2p, 3s і וכו'. כאן הספרה מציינת את הערך של המספר הקוונטי של הראש, והאות מציינת את המספר הקוונטי המסלולי: לסמלים s, p, d, f ניתנים הערכים l = 0, 1, 2. 3 וכן הלאה.
אור עשוי להיות כמו סמכות קלה, ולכן גופנית. הכוח החלש בא לידי ביטוי תחת שעת התפשטות האור (הפרעה, עקיפה). דומיננטיות קורפוסקולרית מתבטאת במשחק הגומלין של אור עם דיבור (פוטואפקט, תנודות ובוהק של אור על ידי אטומים).
הדומיננטיות של פוטון כמו חלקיק (אנרגיה E ותנע p) קשורה לתנודות הכוח שלו (תדירות ותנודות ארוכות λ)
; , (19)
de h = 6.63 10 -34 J - פלאנק קבוע.
מנסה להתגבר על מודל בוהר הקשה של האטום, הפיזיקאי הצרפתי לואי דה ברולי ב-1924. לאחר שתלו את ההשערה שעלייתם של כוחות הוויליוביה וכוחות גופניים עוצמתית יותר מהאור, ויהיה זה הגוף החומרי. חלקיקי דיבור של טובטו (לדוגמה, אלקטרוניקה) עשויים להיות חלשים בכוחם. לאחר ניתוק הקבלה, Zgіdno z de Broglie לגוף העור עם המסה m, אשר ממוטט zі swidkіst υ, מזכה את תהליך השבריריות
הכוחות החלשים ביותר באים לידי ביטוי במיקרו-אובייקטים (חלקיקים יסודיים). בעקבות מסה קטנה, משב הסנטר של דה ברולי נראה כמו גפרור לעידן הבין-אטומי בגבישים. במוחות אלה, עם משחק הגומלין של אלומת חלקיקים, תופעות עקיפה מואשמות עם גרגירים גבישיים. אלקטרונים עם אנרגיה 150 eV vіdpovidaє dozhina hvili λ»10 -10 מ'. אותו סדר ניתן למצוא בקריסטלים. אם אלומת אלקטרונים כאלה מופנית אל גביש, הרי שהסירחון יעלה בהתאם לחוקי הדיפרקציה. תבנית עקיפה (אלקטרונוגרמה) נקבעה על לוח פוטו-וולטאי כדי לנקום מידע על עתיד מכתשי הקריסטל של העולם הטרי.
מליונוק 6
כדי להמחיש את כוחם החלש של החלקיקים, לעיתים קרובות יש צורך לערוך ניסוי חילופי - מעבר של אלומת אלקטרונים (של חלקיקים אחרים) דרך חריץ ברוחב Δx. מנקודת מבט של התיאוריה הווילית, לאחר עקיפה על החריץ, האלומה תתרחב מעבר לשונות הקודקוד θ»λ/Δх. מנקודת מבט גופנית, התרחבות הקרן לאחר מעבר הפער מוסברת על ידי הופעתו בחלקיקים של דחף רוחבי מסוים. ערך Rozkid של הדחף הרוחבי ("חוסר משמעות") є
(21)
Spivvіdnoshennia (22)
מצלצל spіvvіdnoshnja neznachennosti. Tse spіvvіdnennia corpuscular שלי vіdbivnі vіdnіє khvilyovyh polozhennosti v chastok.
ניסוי במעבר של אלומת אלקטרונים דרך שני חריצים מרווחים קרובים יכול להמחיש יפה את הכוח החלש של החלקיקים. ניסוי זה הוא אנלוגי לאות ההפרעה האופטית יונג.
4. מודל 10 קוונטי של האטוםעובדות ניסיוניות (דיפרקציית אלקטרונים, אפקט קומפטון, פוטואפקט ועוד רבים אחרים) ומודלים תיאורטיים, על בסיס מודל בורובסק של האטום, ראוי לציין שחוקי הפיזיקה הקלאסית הופכים לבלתי ישימים לתיאור התנהגותם של אטומים מולקולות של אותם єmodії zі svitlom. קטע של עשר שנים בין 1920 ל-1930 עמ'. פיזיקאים בולטים נמוכים של המאה העשרים. (דה ברוגלי, הייזנברג, בורן, שרדינגר, בוהר, פול ואחרים) עסקו בתיאוריה של בודוב, כאילו כדי לתאר בצורה מספקת את ביטוי המיקרוקוסמוס. כתוצאה מכך נולדה מכניקת הקוונטים, שהפכה לבסיס של כל תיאוריות הדיבור המודרניות, אפשר לומר, הבסיס (בבת אחת מתורת איכות המים) של הפיזיקה של המאה העשרים.
חוקי מכניקת הקוונטים עומדים בקיפאון במיקרוקוסמוס, במקביל אנחנו איתך עצמים מאקרוסקופיים וחיים במקרוקוסמוס, העוקב אחר חוקים קלאסיים אחרים. אין זה מפתיע שהעמדה העשירה של מכניקת הקוונטים אינה יכולה להיות מובן לא נכון על ידינו ללא מתווך והיא מתקבלת כמופלאה, בלתי אפשרית, בלתי ניתנת לתנועה. טים לא פחות, מכניקת הקוונטים, בשיר, התיאוריה המאושרת ביותר, שברי מורשתו של rozrakhunkiv, vikonah מאחורי חוקי התיאוריה של התיאוריה, vikoristovuyutsya כמעט בכל מה שאנו רואים, והפכו לחלק מהציוויליזציה האנושית іlіzatsії ( לברר על אותם אלמנטים napіvprovіdnikovі, הרובוט של אשר בבת אחת הם מאפשרים לקרוא את הטקסט על המסך של הצג, מכסה אותו עד נקודת הדיבור, הוא גם מוגן לעזרת מכניקת הקוונטים).
חבל שמכניקת הקוונטים מנצחת את המנגנון המתמטי כדי להפוך אותו לקיפול ואת הרעיונות של מכניקת הקוונטים אפשר לבטא רק מילולית ולשם כך לא מספיק להחליף. מתוך הכרה בכבוד זה, ננסה לתת לפחות הצהרה על הרעיון הזה.
המושגים העיקריים של מכניקת הקוונטים הם מושגי המצב הקוונטי של מיקרו-אובייקט, או מיקרו-מערכת (זה יכול להיות חלק, אטום, מולקולה או שילוב של אטומים).
מודל קוונטי של האטוםהמום מהכוכב שלנו מולו, שלאלקטרון שלו אין בדיוק את הקואורדינטות והמהירות הנכונות, אז אפשר לדבר בטיפשות על המסלול של התנועה הזו. אפשר לייעד (ולצייר) פחות בין האזורים של הרוהו (אורביטלים) החשובים ביותר.
טחנה של מיקרו-אובייקט או מיקרו-מערכת (בין אם זה יכול להיות חלק, אטום, מולקולה או צביר של אטומים) יכולה להיות מאופיינת במספרים הקוונטיים הנתונים: ערך האנרגיה, התנע, מומנט התנע, הקרנה של הרגע של המומנטום על המומנטום sya, המטען הוא יותר מדי.
סקירת שרודינגרעבור התנע של אלקטרון בשדה קולומב של גרעין האטום, המים מנצחים בניתוח המודל הקוונטי של האטום. כתוצאה מפיתוח השוויון הזה, מופיעה פונקציה שוויליאנית, כמו להפקיד לא רק בקואורדינטות ובשעה t, אלא גם בצורה של 4 פרמטרים, שיכולים להיות קבוצה בדיד של ערכים ונקראים קוונטים מספרים. אתה יכול למנות את הסירחון: smut, אזימוט, מגנטי וספין מגנטי.
מספר קוונטי של גולובנה nאתה יכול להזין ערכים שלמים 1, 2, ... . זה מסמל את ערך האנרגיה של אלקטרון באטומים
De E i היא אנרגיית היינון של אטום במים (13.6 eV).
מספר קוונטי AZIMUTAL (ORBITAL). ל
קובע את מודול התנע של תנע האלקטרונים עבור יוגו מסלול רוסיה 
(24)
כאשר s הוא מספר הספין הקוונטי, מכיוון שיש רק ערך אחד בחלקיק העור. לדוגמה, עבור אלקטרון s = (בדומה עבור פרוטון ונייטרון). עבור פוטון s=1.
וירוגנימיהפלדות של האלקטרון נקראות באותה אנרגיה.
CARTNIST VIROGENNYAמספר יקר יותר של תחנות עם אותה אנרגיה.
קצראני אכתוב את האלקטרון לאטומים: מספר, שדומה למספר הקוונטי של הראש, אות i, המסמלת את המספר הקוונטי האזימוטלי:
טבלה 1 תיעוד קצר של צורת האלקטרון באטומים
NNA אטום מעטפת של אלמנט כימי
§ 1. מבט על הייצוג של מכניקת הקוונטים
התיאוריה על קיומו של האטום מבוססת על חוקים המתארים את מספר המיקרו-חלקיקים (אלקטרונים, אטומים, מולקולות) ומערכות (למשל, גבישים). מסות והתרחבות של מיקרו-חלקיקים קטנים על-לשונית בהשוואה למסה והתרחבות של גופים מקרוסקופיים. לכן נראה שהכוח והסדירות של התנועה של המיקרו-חלקיקים אוקרמו רוטטים תחת הסמכות והסדירות של התנועה של הגוף המקרוסקופי, המעוותים על ידי הפיזיקה הקלאסית. Rukh ומשחק הגומלין של מיקרו-חלקיקים מתארים את מכניקת הקוונטים (או הוויליאנית). הוא מתבסס על הממצאים לגבי קוונטיזציה של אנרגיה, האופי החלש של תנועת המיקרו-חלקיקים והשיטה הסטטיסטית (סטטיסטית) לתיאור מיקרו-אובייקטים.
אופי קוונטי של viprominyuvannya כי אנרגיה poglanannya. בערך על קלח המאה העשרים. חקירת מספר ביטויים (ויפרומוניציה של גופים אפויים, פוטואפקט, ספקטרום אטומי) הובילה להתפתחות, שהאנרגיה מתרחבת ומשודרת, נוצצת ורוטטת לא בלי הפרעה, אלא בדיסקרטיות, במנות קטנות - קוונטות. האנרגיה של מערכת של מיקרו-חלקיקים יכולה להצטבר גם רק על ידי ערכי שירה, כמו על ידי כפולות של קוונטות.
ההודאה לגבי אנרגיה קוונטית נעשתה לראשונה על ידי מ' פלאנק (1900) ומאוחר יותר נוסדה על ידי א' איינשטיין (1905). אנרגיה קוונטית? הפקדה v_d תדירות viprom_nyuvannya v:
de h - פלאנק יציב)