De Brogliejeva hipoteza. Hvili de Broglie.
Kot je bilo že rečeno, je svetloba (in obrat plamena) sekundarne narave: pri nekaterih pojavih (interferenca, uklon itd.) se svetloba pojavi kot zvijanje, pri drugih pojavih z nič manjšo reverzibilnostjo - kot del nki. To je tisto, kar je spodbudilo de Broglieja (r. 1923), da je idejo izpeljal iz dejstva, da so torej materialni deli podvrženi vplivu oblasti. razširiti tak korpuskularno-whili dualizem na dele z maso umirjenosti, ki je vključena iz nič.
Ker je z njim povezanih tako veliko bolezni, boste opazili, da se širi z neposredno tekočnostjo υ deli. De Broglie ni odkril ničesar o naravi te zgodbe. Ne razumejmo še njegove narave, čeprav bi radi poudarili, da te stvari niso elektromagnetne. Zdi se, da je smrad posebne narave, ki nima primerjave v klasični fiziki.
No, de Broglie je oblikoval hipotezo, s katero je impulz povezan p=ћω/c Dejstvo, da fotoni obstajajo, je univerzalne narave, tako da se lahko delcem da zasuk, katerega konec
Ta formula je dobila ime de Brogliejeva formula, in λ – De Brogliejev rojstni dan delci z gibalno količino R.
De Broglie je tudi dovolil, da je kup delcev padel na dolino in jih motil.
Drugi, od formule (3.13.1) neodvisni odnosi so povezave med energijami E delci s frekvenco ω de Brogliejevega vala:
V bistvu energija E najprej natančno določeno, dokler ni dodana dovolj konstantna vrednost (na podlagi Δ E), vendar je frekvenca v bistvu nevarovana količina (v nasprotju z de-Brogliejevim lastovičjim repom).
S frekvenco in številom k povezani sta dve hitrosti - faza υ f to skupino u:
(3.13.3)
Množenje števila in predznaka obeh izrazov z ћ iz enačb (3.13.1) in (3.13.2), zavrnemo, potem ko smo si ogledali nerelativistični videz. spoštljivo E = str 2 /2m(kinetična energija):
(3.13.4)
Vidimo lahko, da je fluidnost skupine podobna fluidnosti delcev, ki je vrednost, ki je v osnovi zaščitena pred spremembami υ f - skozi dvoumnost E.
Iz prve formule (3.13.4) sledi, da je fazna fluidnost de-Brogliejevih rogov
(3.13.5)
ležati pod frekvenco ω, kar pomeni de-Brogliejeva peresa disperzija v vakuumu. Spodaj bo prikazano, da je trenutni fizikalni interpretaciji jasno, da ima fazna fluidnost De Brogliejevih vilic bolj simboličen pomen, dokler jih ta interpretacija pripelje do načela nesterilnosti kakršnih koli vrednosti. Vendar je povedano jasno in takoj E v (3.13.5) je navedeno, kot rečeno, z natančnostjo do precej konstantne stopnje.
Odkritje dejstva, da je (3.13.4) skupinska fluidnost de Brogliejevih utrdb sodobna fluidnost delov, je igralo pomembno vlogo pri razvoju temeljnih principov kvantne fizike, nato pa v fizični interpretaciji teh de-Brogliejevih utrdb. hvils. Sprva so na delce poskušali gledati kot na majhne pakete še tako majhne dolžine in na ta način ustvariti paradoks dvojnosti moči delcev. Vendar pa se je takšna razlaga pojavila po mnenju Milka, saj se vsi skladiščni paketi harmoničnih tekočin širijo z različnimi faznimi tekočinami. Zaradi dokazov velike disperzije, močni de-Brogliejevi khvili pravijo v vakuumu, se paket khvilovsky "razliva". Za dele z maso reda mase elektronov se paket vlije praktično v mešanico, kot tudi za stabilne raztopine.
Na tak način se je izkazalo, da kos hrane pred embalažo usnja ni mogoče dati. Problem dualnosti moči delcev je zahteval drugačen pristop k njegovi rešitvi.
Vrnimo se k de Brogliejevi hipotezi. Jasno je, da se v nekaterih pojavih lahko razkrije moč delcev, saj se smrad moči dejansko pojavi. To vemo ne glede na to fizična narava hvil - to je interferenca in uklon. Biti pri njih previden je bistvo bolezni. V vseh primerih se de Brogliejeva dota določi po formuli (3.13.1). Izvedimo nekaj ocen z njeno pomočjo.
Najprej moramo razumeti, da de Brogliejeva hipoteza ne ustreza konceptom makroskopske fizike. Vzemimo ga kot makroskopski predmet, na primer prah, spoštljivo, kaj je to? m= 1 mg likvidnosti V= 1 µm/s. To je pravi de-Brogliejev rojstni dan
(3.13.6)
To pomeni, da je v tako majhnem makroskopskem predmetu, kot je prah de Brogliejeve golobice, resnica videti bistveno manjša od velikosti samega predmeta. V takšnih umih se nobena od močnih svetovnih sil ne more manifestirati v umih dostopnih dimenzij.
Drugi na desni ima na primer elektron s kinetično energijo K in z impulzom . Rojstni dan Yoga de Broglieja
(3.13.7)
de K Izražena je v elektronvoltih (eV). pri K= 150 eV de-Broglie dovzhina khvilí elektron dovnyuє zgídno (3.13.7) λ = 0,1 nm. Stacionarna kristalna mreža je istega reda velikosti. Zato je, podobno kot pri rentgenskih meritvah, lahko kristalna struktura primerno sredstvo za odpravo uklona de-Brogliejevih elektronov. Vendar je bila de Brogliejeva hipoteza tako nerealistična, da dolgo časa ni bila primerna za eksperimentalno revizijo.
Eksperimentalno so de Brogliejevo hipotezo potrdile raziskave Devsona in Germerja (1927). Ideja o teh sledovih je bila v načrtu. Ker ima žarek elektronov močne učinke, je mogoče brez poznavanja mehanizma njihovega nastajanja zaznati, da je nastajanje iz kristala enake interferenčne narave kot spremembe rentgenskih žarkov.
V eni seriji študij, ki sta jih opravila Devisson in Germer, so za identifikacijo difrakcijskih maksimumov (kot takih) izmerili napetosti elektronov, ki pospešujejo in hkrati položaje detektorja. D(popravilo poškodovanih elektronov). Končni monokristal niklja (kubični sistem) je bil poliran, kot je prikazano na sliki 3.13. Kako ga zavrtimo okoli navpične osi Slika 3.13.1
Položaj, ki označuje otroka, nato v katerem položaju
Površina je polirana in prekrita z pravilnimi vrstami atomov, pravokotnih na ravno površino (baby letalo), ki stojijo med njimi d= 0,215 nm. Detektor je bil premaknjen blizu površine doline in spremenil rez θ. Z vugilo θ = 50 0 in prednapetostjo V= 54B, pri čemer bodite pozorni na posebej visok maksimum na sliki 3.13.2.
Ta maksimum se lahko obravnava kot interferenčni maksimum prvega reda ravninske uklonske rešetke iz označene višje periode v skladu s formulo.
To je razvidno iz slike 3.13.3. Na tej koži je maščobna točka na koži projekcija pasu atomov, razprostrtih na ravni črti, pravokotni na površino kože. Pika d lahko vpliva neodvisno, na primer z rentgensko difrakcijo. Sl.3.13.3.
Izračunano z uporabo formule (3.13.7) de Brogliejevega dowzhina za V= 54B je višji od 0,167 nm. Največja vrednost pretoka, ugotovljena s formulo (3.13.8), je enaka 0,165 nm. Rezultati so tako dobri, da je rezultat skladen s potrditvijo de Brogliejeve hipoteze.
Drugi dokazi, ki so potrdili de Brogliejevo hipotezo, so bili dokazi Thomsona in Tartakovskega . V teh študijah je bil žarek elektronov spuščen skozi polikristalno folijo (z uporabo Debyejeve metode z uporabo rentgenske difrakcije). Tako kot pri rentgenskem eksperimentu je bil tudi tukaj na fotografsko ploščo nameščen sistem uklonskih obročev, razpetih za folijo. Podobnost obeh slik je osupljiva. Domneva se, da sistema teh obročev ne ustvarjajo elektroni, temveč sekundarne rentgenske vibracije, ki izhajajo iz padca elektronov na folijo in se zlahka razblinijo, ko čarovnik ustvari pot sipanja elektronov brez polja (prinesite trajni magnet). Rentgenske vibracije prihajajo. To ponovno preverjanje je pokazalo, da je bila slika motenj takoj obrnjena. Jasno je, da smo lahko upravičeno z elektroni.
G. Thomson je opravil raziskave majhnih elektronov (desetke keV), P.S. Tarkovskega - z elektroni velikega volumna (do 1,7 keV).
Za uspešno kontrolo difrakcije kristalov je potrebno, da je večina kristalov poravnana med vozlišči kristalnih sistemov. Da bi preprečili difrakcijo pomembnih delcev, je zato potrebno dodajati majhne količine delcev. Dokazi iz difrakcije nevtronov in molekul, ko so bili kristali raztopljeni, so tudi popolnoma potrdili de-Brogliejevo hipotezo, da so se kristali strdili do pomembnih delcev.
Navsezadnje je bilo eksperimentalno dokazano, da je Hvilska moč univerzalna moč vseh delov. Na smrade ne vplivajo nobene posebnosti notranjega bitja tega ali drugih delov, ampak jih navdihuje njihov pokvarjeni zakon do propada.
Opisi so večinoma temeljili na bližini žarkov delcev. To je posledica naravnega prehranjevanja: moči šopka delcev ali več delcev?
Za boljšo predstavo so jo leta 1949 ustvarili V. Fabrikant, L. Biberman in N. Suškin. Ugotovite, v katerih so se zataknili tako šibki elektronski žarki, da je bil vsak elektron, ki je šel skozi kristal, jasno eden za drugim, vsako sipanje elektronov pa je zabeležila fotografska plošča. V tem primeru se je izkazalo, da so se elektroni izgubili v različnih delih fotografske plošče, kar je na prvi pogled popolnoma nedolžno (slika 3.13.4). A). Eno uro po dolgi osvetlitvi se je na fotografski plošči pojavil uklonski vzorec (slika 3.13.4). b), je popolnoma enak uklonskemu vzorcu iz zasilnega elektronskega žarka. Tako je bilo potrjeno, da bodo oblasti Khvilov odrezale dele.
Na ta način lahko obravnavamo mikroobjekte, ki se gibljejo hkrati s korpuskularnimi, in tudi
jih oblasti. To nam omogoča, da govorimo naprej
o elektroniki, ale visnovki, ki jih bomo prišli, delali Sl. 3.13.4.
zagalny mesto in pa stagnacijo do vseh delov.
Paradoksalno obnašanje mikrodelcev.
Poskusi, ki smo jih pregledali v prejšnjem odstavku, kažejo, da se soočamo z enim najbolj skrivnostnih paradoksov: kaj pomeni "elektron" na nebu?»?
Poskusimo koga vprašati za ekspliciten eksperiment, podoben Youngovemu odkritju interference svetlobe (fotonov) iz dveh rež. Ko gre žarek elektronov skozi dve reži, se na zaslonu ustvari sistem maksimumov in minimumov, katerih položaje je mogoče določiti s formulami kravje optike, tako kot je kožnemu elektronu dana de-Brogliejeva igla.
Samo bistvo kvantne teorije se skriva v navidezni interferenci med obema prepadoma, ki ju zasluži posebno spoštovanje.
Ker imamo opravka s fotoni, lahko paradoks (del tega) razumemo tako, da predpostavimo, da se foton zaradi svoje specifičnosti razcepi na dva dela (na vrzeli), ki nato interferirata.
Kaj pa elektronika? Tudi smrad ne izpljune - nameščen je zanesljivo. Elektron lahko gre skozi režo 1 ali skozi režo 2 (slika 3.13.5). Prav tako je delitev na zaslonu vsota delitev 1 in 2 (slika 3.13.5 A) - prikazano kot pikčasta krivulja. Sl.13.13.5.
Čeprav je logika v tem svetu neutemeljena, takšna delitev ne deluje. Zavedamo se povsem drugačne delitve (sl. 3.13.5 b).
Ali ni to nesreča čiste logike in zdrave inteligence? Vse izgleda takole, če je 100 + 100 = 0 (v točki P). Pravzaprav, če je reža 1 ali reža 2 odprta, potem recimo 100 elektronov na sekundo pride v točko P, in če je reža odprta, potem tako naprej!
Še več, če na začetku odprete vrzel 1 in nato postopoma odprete vrzel 2, s čimer povečate njeno širino, se lahko za zdravo globino število elektronov, ki ob pritisku pridejo v točko P, poveča za 100 do 200. Pravzaprav je od 100 proti nič.
Če ponovite ta postopek, registrirate dele, na primer v točki O (div. sl. 3.13.5 b), rezultat ni nič manj paradoksalen. Ko se odpre vrzel 2 (z odprto vrzeljo 1), se število delcev v točki O ne poveča na 200 na sekundo, ampak na 400!
Jak Ali se lahko od odprtine reže 2 pritisne na elektroniko, ki bi verjetno šla skozi rež 1? To je na desni, tako da kožni elektron, ki gre skozi to vrzel, "vidi" in to vrzel popravi svoje vedenje. Ali pa je kot bolečina v riti iti naravnost skozi škodljive vrzeli (!?). Tudi sicer interferenčnega vzorca ni mogoče razumeti. Še vedno se poskuša ugotoviti, skozi katero vrzel gre isti elektron, kar vodi do oblikovanja interferenčnega vzorca in s tem do popolnoma drugačne oskrbe.
Kakšen visnovok? Edina metoda »razlage« teh paradoksalnih rezultatov je ustvarjanje matematičnega formalizma, ki je skladen z rezultati, ki so zavrnjeni, pojavi pa so vedno pravilno napovedani. Poleg tega je ta formalizem očitno lahko notranje nedosleden.
In tak formalizem je nastal. Pomembno je, da videz kožnega delca umestimo pod kompleksno psi-funkcijo Ψ( r, t). Formalno ima moč klasičnih bojevnikov, kar se pogosto imenuje funkcija hvil. Obnašanje prostega se enakomerno sesuje pri pejoči naravnosti delcev, ki opisujejo ravnino de Broglie
O tej funkciji, telesnem čutu in ljubosumju, ki se odraža v njihovem obnašanju v prostoru in času, bo več na naslednjem predavanju.
Če pogledamo obnašanje elektronov med uro prehoda skozi dve reži, lahko prepoznamo: dejstvo, da je načeloma nemogoče zagotoviti moč, skozi katero lahko preide elektron(Ni stalni interferenčni vzorec), nor na izjave o trajektoriji. Na ta način elektronov, ki navidezno gorijo, ni mogoče pripisati trajektorijam..
Vendar pa zaradi petja umov in če De-Broglie Dovzhina mikrodelcev postane celo majhna in se lahko zdi veliko manjša, na primer med razpokami ali atomskimi dimenzijami, je koncept poti novega valovanja smiseln. Oglejmo si to poročilo in ga pravilneje oblikujmo v glavah, iz katerih lahko hitro oblikujemo klasično teorijo.
Načelo nepomembnosti
V klasični fiziki je končni opis stanja delca določen z dinamičnimi parametri, kot so koordinate, gibalna količina, kotna količina, energija itd. Vendar pa dejansko obnašanje mikrodelcev kaže, da je temeljno načelo interpreciznost, za katero je mogoče takšne spremembe navesti in spremeniti.
Poglobljena analiza razlogov za nastanek te meje, kot jo imenujemo načelo nepomembnosti, Prov V. Heisenberg (r. 1927). Imenuje se več odnosov, ki izražajo to načelo v posebnih situacijah z razmerjem nepomembnosti.
Individualnost oblasti mikrodelcev se kaže v tem, da Ne izidejo vse pomembne, ko pesmi zamrejo. Obstajajo pari količin, ki jih je mogoče izračunati natanko istočasno.
Najpomembnejši sta dve razmerji nepomembnosti.
Najprej ločimo natančnost enourne meritve koordinat in ustrezne projekcije pulznega dela. Za projekcijo na primer na celoto X izgleda takole:
Drugo razmerje dokazuje nepomembnost izginule energije, Δ E, Za dani interval ene ure Δ t:
Razložimo razmerje med tema dvema. Prvič, strjeni so, ker je položaj delcev na primer vzdolž osi X očitno nepomemben Δ x, potem lahko v istem trenutku projekcijo impulza delca na celoto štejemo le za nepomembno Δ p= ћ/Δ x. Upoštevajte, da ta izmenjava ne moti enournega izračuna koordinat delca vzdolž ene osi in projekcije impulza - glede na druge vrednosti: xі str y, lі str x in tako naprej lahko hkrati zagotovita natančnejše vrednosti.
Združljivo z drugimi razmerji (3.13.11) za energijo vibriranja z izgubo Δ E potrebna je ura, nič manj, manj Δ t=ћ /Δ E. Zadnjica se lahko uporablja za "distribucijo" ravni energije vodnih sistemov (hkrati kot glavni tabor). Zato je ura življenja v vseh uničenih sistemih ocenjena na približno 10 -8 točk. Razvoj enakih delov vodi v širjenje spektralnih linij (naravno širjenje), pred katerim je resnično zaščiteno. To velja tudi za vsak nestabilen sistem. Ker vsaka ura življenja traja, dokler red ne razpade, postane do konca te ure energija sistema nepogrešljivo nepomembna, ne manj, manj Δ E≈ ћ/τ.
Možno je najti tudi pare količin, ki jih je mogoče natančno izračunati hkrati. Tukaj sta dve projekciji trenutka impulza. Tom Ne bom razumel, v katerem vsi trije in pošljejo neke vrste dve od treh projekcij na trenutek impulza majhnega pomena.
Razpravljali bomo o poročilu in možnosti komunikacije Δ x·Δ str x ≥ ћ . Izjemno spoštujemo tiste, ki označujejo načelo med nepomembnostmi Δ x ta Δ str x, zaradi česar lahko dele države označimo klasično, torej. koordinirati x in projekcija impulza str x. Kateri je bolj natančen? x, tako da lahko namestite z manjšo natančnostjo str x, samo to mi je všeč.
Omeniti velja, da relevantni smisel razmerja (3.13.10) odraža dejstvo, da v naravi ni objektivne tvorbe delcev z natančno določenimi vrednostmi obeh spremenljivk, xі str X. Hkrati se o teh spremembah fragmenti smrti izvajajo z dodatnimi makroskopskimi napravami, ki pripisujejo klasične spremembe delom, ki niso na moči. Pomanjkljivosti takšnega pristopa vodijo v nastanek nedoslednosti.
Ker je bilo treba opisati vedenje delcev z uporabo kravjih funkcij, se razmerja nepomembnosti zdijo naravni pojav - kot matematična dediščina teorije.
Pomembno je, da je razmerje nepomembnosti (3.13.10) univerzalno, opazno je, kako se je v Rusiji pojavilo kot makroskopsko telo. Vzemimo majhno vrečko mase m= 1 mg. Pomemben je na primer s pomočjo mikroskopa v svojem položaju v abdukciji Δ x≈ 10 -5 cm (ta je opremljen z ločenim delom mikroskopa). Zato je fluidnost vrečke nepomembna Δυ = Δ str/m≈ (ћ /Δ x)/m~ 10-19 cm/s. Takšna vrednost je standardnemu svetu nedostopna, dostop do klasičnega opisa pa je popolnoma odsoten. Z drugimi besedami, za tako majhno (ali makroskopsko) vrečko je koncept trajektorije mogoče definirati z visoko stopnjo natančnosti.
Tako delujejo elektroni v atomu. Groba ocena pokaže, da lahko nepomembnost fluidnosti elektrona, ki kolapsira v Bohrovi orbiti atoma vode, izenačimo s samo fluidnostjo: Δυ ≈ υ. V tej situaciji pojav padanja elektrona po klasični orbiti izgubi smisel. Začel sem planiti v ogenj, s prisotnostjo mikrodelcev na celo majhnih območjih je nemogoče jasno razumeti pot.
Hkrati se za pojočimi umi vidi tok mikrodelcev klasično, kot tok trajektorije. Tako je na primer pri kolapsu nabitih delcev v elektromagnetnih poljih (v elektronskih elektronkah, pospeševalnikih itd.). Te sile lahko vidimo klasično, drobci zanje so meje, razumevanja odnosov nepomembnosti, tudi majhne v usklajenosti s samimi vrednotami (koordinatami in impulzi).
Dokazi iz vrzeli. Razmerje nepomembnosti (3.13.10) se kaže v vsakem poskusu natančnega merjenja položaja ali impulza mikrodelca. In takoj pridemo do "nezahtevnega" rezultata: razjasnitev položaja dela vodi do povečanja nepomembnosti impulza in na koncu. Kot ponazoritev takšne situacije poglejmo ofenzivno zadnjico.
Poskusimo izračunati koordinato x zruši z zagonom str kosov, ki so na tej poti pravokotno na greben postavili zaslon v širini reže b(Slika 3.13.6). Pred prehodom dela skozi režo, njegova projekcija na impulz str x ima natančnejše vrednosti: str x = 0. Tse pomeni, da je Δ str x = 0, vendar
Koordinate x deli so popolnoma neidentificirani (3.13.10): ne moremo reči, sl. 3.13.6.
Če vam je dan kos zemlje, da greste skozi vrzel.
Če odsek poteka skozi prepad, potem je v ravnini prepada koordinata x bo registriran kot nepomemben Δ x ≈ b. V tem primeru zaradi uklona z največjo intenzivnostjo del pade med točko 2θ, kjer je θ presečna točka, ki označuje prvi uklonski minimum. Vín se določi z umom, za kakršno koli razliko v poteku vilic na obeh robovih debeline λ (ni v optiki hwyl):
Zaradi uklona je kriva nepomembnost vrednosti str x - projekcije impulza, katerega porazdelitev
Vrahovoyuchi scho b≈ Δ Xі str= 2π ћ /λ., odšteto od obeh sprednjih izrazov:
ki je določen z velikostnim redom (3.13.10).
Na ta način poskusite določiti koordinato x delci so v resnici povzročili pojav nepomembnosti Δ str impulz ima dele.
Analiza številnih situacij, povezanih z vimirji, kaže, da se vimirji v kvantnem polju bistveno razlikujejo od klasičnih vimirjev. Poleg ostalega ima kvantna fizika naravno medsebojno natančnost med svetovi. Zaradi same narave kvantnih objektov so lahko predmet nekaterih sofisticiranih prilagoditev in metod izumrtja. Spívіdnoshenya (3.13.10) vzpostavlja eno od teh medsebojnih povezav. Interakcije med mikrodelcem in makroskopsko vibrirajočo napravo ni mogoče doseči kar se da hitro. Vibriranje, na primer, koordinat delca, neizogibno vodi do načeloma neselektivne in nenadzorovane reakcije mikrodelcev in s tem do nepomembnosti danega impulza.
Deyaki vysnovka.
Razmerje nepomembnosti (3.13.10) je ena od temeljnih določb kvantne teorije. Eno razmerje je dovolj za odpravo manj pomembnih rezultatov, na primer:
1. Šibak tabor, v kateremkoli delu tabora bi bil mir.
2. Ko razmišljamo o razvoju kvantnega objekta, se je v mnogih primerih treba sprijazniti s konceptom klasične trajektorije.
3. Pogosto porablja senzorično energijo E delcev (kot kvantni objekt) za potencial U in kinetično K. Res je, persha, tobto. U ležijo v koordinatah, drugi pa v impulzu. To so dinamične spremembe, ki so neizogibne in takojšnjega pomena.
4.4.1. De Brogliejeva hipoteza
Pomembna stopnja v razvoju kvantne mehanike je bilo odkritje moči mikrodelcev. Zamisel o Khvilski moči je sprva kot hipotezo oblikoval francoski fizik Louis de Broglie.
Fiziki imajo že vrsto let teorijo, v ozadju katere je elektromagnetni pojav. Vendar po Planckovih delih ( toplotno prezračevanje), Einstein (foto učinek) in drugi, je postalo očitno, da korpuskularna moč močno sije.
Za razlago delovanja fizikalnih pojavov si oglejte svetlobo kot tok fotonskih delcev. Korpuskularna moč sveta ne bo uničena, temveč bo okrepljena s svojo močjo.
Otje, Foton je elementarni del svetlobe, ki nosi moč Hviljanov.
Formula za zagon fotona
| . | (4.4.3) |
Po de Broglieju je kolaps delca, na primer elektrona, podoben procesu dowzhina λ, ki je izražen s formulo (4.4.3). Ti hvili se imenujejo Hvilami de Broglie. Prav tako lahko delci (elektroni, nevtroni, protoni, ioni, atomi, molekule) kažejo uklonsko moč.
K. Davisson in L. Germer sta prva razumela uklon elektronov na monokristalih niklja.
Kaj lahko ugotovite: kaj se zgodi z okoliškimi delci, kako nastanejo maksimumi in minimumi med uklonom okoliških delcev?
Raziskave uklona celo nizkointenzivnih elektronskih žarkov, torej sosednjih delcev, so pokazale, da se v tem primeru elektron ne »razteče« v različnih smereh, temveč se giblje kot cel kos. Vendar pa je verjetnost emisije elektronov v sosednjih smereh zaradi interakcije z uklonskim objektom različna. Najverjetnejša pojavnost elektronov je v območjih, ki ustrezajo uklonskim maksimumom, najmanjša pa v območju minimalnih vrednosti. No, oblasti Khvil so pritrjene na kolektiv elektronov in na kožni elektron.
4.4.2. Hwilova funkcija in fizični smisel
Torej, ker je mikrodelec podvržen mehanskemu procesu, ki kaže njegovo smer, je stanje delcev v kvantni mehaniki opisano z mehansko funkcijo, ki leži na koordinatah in času: .
Ker je polje sile, ki deluje na delec, stacionarno, tako da ne leži v času, lahko ψ-funkcijo predstavimo tako, da ima dva partnerja, od katerih eden leži v času, drugi pa v obliki koordinat:
Posledica je fizična sprememba v delovanju hrbtenice:
4.4.3. Razmerje nepomembnosti
Ena od pomembnih določb kvantne mehanike je razmerje nepomembnosti, ki ga je predlagal W. Heisenberg.
Naj položaj in gibalna količina delca nenadoma zavibrirata, z netočnostjo vrednosti abscise in projekcijo impulza na celotno absciso iste ravni: Δx in Δр x.
V klasični fiziki ni skupnih meja, ki bi jih bilo mogoče zaščititi s katero koli stopnjo natančnosti za istočasno merjenje ene ali druge vrednosti, tako da Δx→0 in Δрx→0.
Kvantna mehanika ima bistveno drugačen položaj: Δx in Δр x, ki ustreza enourni vrednosti x in р x glede na lokacijo
Pokličemo formule (4.4.8), (4.4.9). z razmerjem nepomembnosti.
To je mogoče razložiti z uporabo enega modelnega eksperimenta.
Ko je bil uveden pojav uklona, je veljalo, da bo spreminjanje širine reže med uklonom povzročilo povečanje širine osrednjega maksimuma. Podoben pojav se bo zgodil pri uklonu elektronov ob vrzeli v modelni svetlobi. Sprememba širine reže pomeni spremembo x (slika 4.4.1), kar povzroči večjo »razmazanost« elektronskega curka, kar povzroči večjo nepomembnost impulza in fluidnosti delcev.
majhna 4.4.1 Razlaga nepomembnosti.
Spіvіdnosheniya nepomembnost se lahko vloži v obrazec
| , | (4.4.10) |
kjer je ΔE nepomembnost energije sistema; Δt - časovno obdobje, v katerem spi. Primerjava (4.4.10) pomeni, da manj kot po eni uri prebujanja katerega koli sistema vrednost njegove energije ni več znana. Energijske stopnje E1, E2 itd. narišite širino palube (slika 4.4.2)), tako da ostane na mestu v času ponovnega zagona sistema na postaji, kar je indikativno za to raven.
majhna 4.4.2 Energijske ravni E1, E2 itd. narišite širino.
"Proliferacija" nivojev vodi do nepomembnosti energije ΔE razširjenega fotona iste frekvence Δν, ko sistem prehaja iz enega energijskega nivoja v drugega:
,
delci de m-masa; ; E in E n - polna potencialna energija (potencialna energija je določena s poljem sile, v katerem se del nahaja, in za stacionarno fazo ne leži eno uro)
Če se delec premika vzdolž katere koli dane črte, na primer vzdolž osi OX (enodimenzionalni padec), potem Schrödingerjeva enačba izgine in se začne pojavljati
 | (4.4.13) |
Ena najpreprostejših aplikacij Schrödingerjeve enačbe je problem sesedanja delcev v enodimenzionalni potencialni jami.
4.4.5. Zastosuvannya Schrödingerjeva enačba za atom vode. Kvantna števila
Opis stanja atomov in molekul s pomočjo Schrödingerjeve enačbe zadostuje za kompleksne naloge. Najenostavneje je za en elektron, ki se nahaja v polju jedra. Takšni sistemi ustrezajo atomom vode in vodnim ionom (enkratna ionizacija atoma helija, enkratna ionizacija atoma helija itd.). Vendar je v tem primeru zapletena najvišja raven informacij, ki je obdana z zelo jasnim prehranskim načrtom.
Nasam -ide pri Rivnyannya Schredinger (4.4.12) Slid Pídstaviti Potziin Energius, jaka za dva medsebojna cigaretna bita - E (Elektron) I ze (jedro), Sho je mogoče najti pri Vidstani R pri vakuumu, da je osupel s takšnim uvrstitev:
To določa Schrödingerjeva enačba in je popolnoma združljiva s podobno formulo Bohrove teorije (4.2.30)
Slika 4.4.3 prikazuje možne vrednosti celotne energije atoma vode (E1, E2, E3 itd.) In graf potencialne energije En kot rezultat razlike med elektronom in jedrom. Ko se kvantno število glave n poveča, se r poveča (razdel. 4.2.26) in potencialna energija se ponovno poveča (4.4.15) od nič. Tudi kinetična energija je enaka nič. Osenčeno območje (E>0) označuje stanje prostega elektrona.
majhna 4.4.3. Prikazana je možna vrednost konstantne energije vodnega atoma
To je graf vsebnosti potencialne energije med elektronom in jedrom.
Še eno kvantno število - orbitalni l, glede na n, se lahko ustvarijo vrednosti 0, 1, 2, ...., n-1. To število označuje orbitalni kotni moment L i elektrona okoli jedra:
Četrtinsko kvantno število - vrtenje m s. Obstajata lahko do dve vrednosti (±1/2) in označujeta možne vrednosti projekcije vrtenja elektrona:
| .(4.4.18) |
Stanje elektrona v atomu iz nalog n in l je označeno s trenutnim rangom: 1s, 2s, 2p, 3s itd. Tukaj številka označuje vrednost kvantnega števila glave, črka pa orbitalno kvantno število: simboli s, p, d, f označujejo vrednosti l = 0, 1, 2. 3 itd.
Svetloba sije tako na Khvilovo kot na korpuskularno moč. Moč Khvila se pokaže, ko se svetloba razširi (interferenca, difrakcija). Korpuskularne moči se razkrijejo med interakcijo svetlobe z govorom (fotoefekt, vibriranje in poliranje svetlobe z atomi).
Moč fotona kot delca (energija E in gibalna količina p) je povezana z njegovo močjo (frekvenca in moč λ) z razmerji
; , (19)
de h = 6,63 · 10 -34 J - Planckova konstanta.
Francoski fizik Louis de Broglie je leta 1924 poskušal rešiti težaven Bohrov model atoma. ki predstavljajo hipotezo, da je porast korpuskularnih in korpuskularnih moči moči bodisi svetlobe bodisi katerega koli materialnega telesa. Nato se delci govora (na primer elektronike) zadržujejo pod vplivom oblasti Hvili. Po določitvi enolončnice je od de Broglieja do kožnega telesa z maso m, ki se drobi zaradi fluidnosti υ, kar kaže na proces hwila z dolgo hwil
Največja moč kraljestva se kaže v mikroobjektih (elementarnih delcih). Posledično je majhna masa ekstrakta dovzhin de Broglie videti poravnana s stojalom pod pritiskom v kristalih. V teh glavah, ko žarek delcev interagira s kristalnimi kristali, se pojavijo pojavi difrakcije. Elektroni z energijo 150 eV Dovzhyna hvilya potrjuje λ»10 -10 m. Enak vrstni red velja za medatomske tvorbe v kristalih. Če žarek takih elektronov usmerimo na kristal, se vonj razprši po zakonih uklona. Difrakcijski vzorec (elektronogram) je bil posnet na fotografsko kamero in vsebuje informacijo o obstoju trivialnih kristalnih orbit.
Malyunok 6 Ilustracija avtoritete govora Khvil
Za ponazoritev moči delcev se pogosto uporablja nazoren eksperiment - spuščanje žarka elektronov (in drugih delcev) skozi režo širine Δx. Po teoriji se bo žarek po uklonu na reži razširil s širokim razmakom θ»λ/Δх. S korpuskularnega vidika je širjenje žarka po prehodu skozi režo razloženo s pojavom določenega prečnega impulza v delcih. Disperzija vrednosti prečnega impulza ("nepomembnost") є
(21)
Razmerje (22)
Obstaja povezava med nepomembnostmi. Zaradi te interakcije s korpuskularnim svetom je manifestacija moči delcev očitna.
Poskus, v katerem gre žarek elektronov skozi dve tesno razmaknjeni reži, je lahko bolj osupljiva ponazoritev moči delcev. Ta poskus je analog Youngove preiskave optičnih motenj.
4. 10 Kvantni model atoma Eksperimentalna dejstva (elektronska difrakcija, Comptonov učinek, fotografski učinki in mnogi drugi) in teoretični modeli, ki temeljijo na Bohrovem modelu atoma, jasno kažejo, da zakoni klasične fizike postanejo neprimerni za opis obnašanja atomov in molekule in njihove interakcije s svetlobo. V obdobju desetih let med 1920 in 1930 pp. nizki podatki fizikov 20. stoletja. (de Broglie, Heisenberg, Born, Schrödinger, Bohr, Pauli et al.), ki se lotevajo vsakdanje teorije za ustrezen opis pojavov mikrosveta. Tako se je rodila kvantna mehanika, ki je postala osnova vseh sedanjih teorij vsakdanjega govora, lahko bi rekli osnova (hkrati kot teorija veljavnosti) fizike dvajsetega stoletja.
Zakoni kvantne mehanike stagnirajo v mikrosvetu, hkrati pa živimo z makroskopskimi objekti in živimo v makrosvetu, ki ga urejajo povsem drugi, klasični zakoni. Ni presenetljivo, da mnogih principov kvantne mehanike ne moremo preglasiti in jih dojemamo kot čudovite, nemogoče, nepomembne. Čas ni nič manjši, kvantna mehanika je, melodično, najbolj potrjena teorija doslej, drobci dediščine razvoja, ki sledi zakonitostim te teorije, zmagujejo v skoraj vsem, kar poznamo in so postali del človeške civilizacije (ti lahko spoznajo tiste prevodniške elemente, katerih delo Zdaj lahko berete besedilo na zaslonu monitorja in ga prekrijete z govorom, ki ga podpira tudi kvantna mehanika).
Na žalost matematični aparat kvantne mehanike postaja vse bolj zapleten in ideje kvantne mehanike je mogoče izraziti le verbalno in zato nezadostno. V zvezi s tem bomo poskušali podati kakršne koli izjave o tej ideji.
Osnovni koncepti kvantne mehanike so koncept kvantnega stanja katerega koli mikroobjekta ali mikrosistema (to lahko vključuje delec, atom, molekulo, zbirko atomov itd.).
Kvantni model atoma Iz planetarnega planeta je videti, da njegov elektron nima povsem enakih koordinat in fluidnosti, zato je brezpredmetno govoriti o trajektorijah njegovega gibanja. Lahko označite (in pobarvate) samo medregije vaše najpomembnejše smeri (orbitale).
Stanje katerega koli mikroobjekta ali mikrosistema (to je lahko del, atom, molekula, zbirka atomov itd.) je mogoče označiti s podatki kvantnih števil: vrednost energije, zagon, moment impulza, projekcija. tega trenutka impulza je tako ali tako naboj preslab.
SCHRÖDINGERJEV KROKRAN Za razpad elektrona v Coulombovem polju atomskega jedra se voda uporablja za analizo kvantnega modela atoma. Kot rezultat tega razmerja se pojavi kompleksna funkcija, ki ne temelji samo na koordinatah ure t, temveč tudi na 4 parametrih, ki lahko diskretno nastavijo vrednosti in se imenujejo kvantna števila. Smradi se imenujejo: smuti, azimutni, magnetni in magnetni spin.
Glavno kvantno število n Vnesete lahko celoštevilske vrednosti 1, 2, ... . Von označuje energijsko vrednost elektrona v atomu
DE E i – ionizacijska energija atoma vode (13,6 eV).
AZIMUTNO (ORBITALNO) kvantno število l
označuje modul vrtilne količine elektrona v njegovi orbitalni regiji 
(24)
kjer je s spinsko kvantno število, ki ima samo eno vrednost v kožnem delcu. Na primer za elektron s = (podobno za proton in nevtron). Za foton s=1.
Virogenimi se imenujejo elektronska stanja z novo energijo.
CARDNESS VIROGENNIA Obstaja veliko postaj z enako energijo.
KRATEK snemanje elektrona v atomu: ŠTEVILKA, ki je pred glavnim kvantnim številom, in črka, ki označuje azimutno kvantno število:
Tabela 1 Kratek opis elektrona v atomu
NNA OBLOGA ATOMA KEMIČNEGA ELEMENTA
§ 1. VIKEND PREDSTAVITVE KVANTNE MEHANIKE
Teorija atoma je v zakonih, ki opisujejo razpon mikrodelcev (elektronov, atomov, molekul) in sistemov (na primer kristalov). Mase in velikosti mikrodelcev so izjemno majhne v primerjavi z masami in velikostmi makroskopskih teles. Zato se moči in zakonitosti toka okoliških mikrodelcev jasno razlikujejo od moči in zakonitosti toka makroskopskega telesa, ki je podvrženo klasični fiziki. Dinamiko in interakcije mikrodelcev opisuje kvantna (ali Hvilijeva) mehanika. Vaughn se naslanja na odkritje kvantizacije energije, belasto naravo kolapsa mikrodelcev in najsodobnejšo (statistično) metodo za opisovanje mikroobjektov.
Kvantna narava generiranja in razgradnje energije. Približno na začetku XX. stoletja. Raziskave številnih pojavov (promocija pečenih teles, fotografski učinki, atomski spektri) so pripeljale do odkritja, da se energija širi in prenaša, absorbira in odmeva ne kontinuirano, ampak diskretno, v ločenih delih - kvantih. Energijo sistema mikrodelcev lahko povečamo tudi za večkratnike kvantov.
Koncept kvantne energije je prvi odkril M. Planck (1900), kasneje pa ga je razdelal A. Einstein (1905). Kvantna energija? ležijo pod frekvenco nihanja v:
de h - Planckov položaj)