![]() Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
![]() Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
![]() |
Принцип неопределенности. В квантовой физике понятия определенного местоположения и траектории микрочастиц теряют смысл
В квантовой физике понятия определенного местоположения и траектории микрочастиц теряют смысл. Эти понятия применимы к микрочастицам только с некоторой степенью точности. Степень точности, с какой к частицам может быть применено представление об определенном ее положении в пространстве, дается соотношением неопределенностей, установленное Гейзенбергом. Согласно этому соотношению частица не может иметь одновременно вполне точные значения, например, координаты x и соответствующей ей составляющей импульса px, причем неопределенности в значениях этих величин удовлетворяют условию: D x × D px ³ Такая запись означает, что произведение неопределенностей координаты и соответствующего ей импульса может быть меньше величины порядка Соотношения (*) справедливы для любой другой координаты и соответствующего ей импульса, а также для ряда других величин, например, для взятых попарно проекций момента количества движения на координатные оси.
До прохождения частицы через щель ее составляющая импульса px имеет значение, равное нулю: px = 0 (щель по условию перпендикулярна импульсу), так что D px = 0, зато координата x частицы оказывается совершенно неопределенной. В момент прохождения частицы через щель положение меняется. Вместо полной неопределенности x появляется неопределенность D x, но это достигается ценой утраты определенности значения px. Действительно, вследствие дифракции имеется некоторая вероятность того, что частица будет двигаться в пределах угла 2 j, где j – угол, соответствующий первому дифракционному максимуму (интенсивность остальных максимумов много меньше, ими мы пренебрегаем). Поэтому появляется неопределенность: D px = p ×sin j. Краю центрального дифракционного максимума (первому минимуму), получающегося от щели шириной D x, соответствует угол j, для которого sin j = l /D x, откуда D px = p ×(l /D x) Þ D x × D px = p × l = 2 p согласующиеся с (*). Оценим неопределенность координаты и импульса для электрона в электроннолучевой трубке. Пусть след электронного пучка на экране имеет радиус r порядка 10–3 см, длина l трубки порядка 10 см. Тогда (D px / p) ~ 10–4. Импульс электрона связан с ускоряющим напряжением U так: p 2/2 m = eU Þ p = (2 meU)1/2. При U ~ 104 В энергия электрона равна 104 (эВ) = 1,6×10–8 (эрг). Оценим р: р = (2×0,91×10–27×1,6×10–8)1/2» 5×10–18 Þ D px = 5×10–18×10–4 = 5×10–22.
Согласно (*) D x» ( Полученный результат свидетельствует о том, что движение электрона в этом случае будет практически неотличимо от движения по траектории. В классической механике мы при изучении импульса и закона его сохранения рассматривали взаимодействие двух шариков. Поступим так же в квантовой физике. Рассмотрим покоящуюся частицу массы М, которая распадается в две частицы, разлетающиеся на столь большое расстояние друг от друга, что взаимодействие между ними отсутствует.
* Разлетающиеся частицы нельзя рассматривать как независимые, даже если они разлетелись на большое расстояние. Они образуют одну квантовую систему. Квантовая система неделима, не может быть разбита на части, и как целое описывается одной волновой функцией Y. Эту волновую функцию нельзя представить, как произведение волновых функций отдельных частиц: Y ¹ Y1×Y2 (волновая функция выражает вероятность, а перемножаются вероятности только независимых событий). Результаты измерений, проводимых над частицами в разных частях одной и той же квантовой системы, зависимы друг от друга. Такая зависимость называется квантовыми корреляциями. Измерение В классике мы придерживались принципа близкодействия – все изменения движения должны передаваться от частицы к частице с конечной скоростью, не превышающей скорости света в вакууме с = 3×108 м/с. В квантовой физике от этого принципа мы отказываемся. Здесь действует принцип дальнодействия – мгновенная передача информации на расстояние l (размер квантовой системы, который может быть сколь угодно велик). Квантовые корреляции означают, что результат измерения в точке 1 влияет на результат одновременного измерения в точке 2. Date: 2015-06-08; view: 716; Нарушение авторских прав |