ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА (7 ВОПРОС). Корпускулярноволновой дуализм материи
 Скачать 110.58 Kb.
|
         ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА (7 ВОПРОС)
КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ МАТЕРИИ. Гипотеза де Бройля_______________________________________________________________ Корпускулярно-волновой дуализм имеет универсальный характер и распространяется не только на фотоны, но и на все частицы материи: частицы вещества (в частности, электроны) обладают наряду с корпуску лярными также и волновыми свойствами. Уравнения, связывающие корпускулярные свойства (энергия и импульс) и волновые (частота (длина волны)) характеристики микрочастиц_____________________________ Формулы такие же, что и для фотона.  [  к — волновое число;  постоянная Планка;  циклическая частота] Корпускулярно-волновой дуализм — это физический принцип, утверждающий, что любой объект природы может вести себя и как частица, и как волна. Свет имеет двойственную, корпускулярно-волновую природу — он может проявлять себя то так, то эдак. В одних явлениях (интерференция, дифракция) на передний план выходит волновая природа, и свет ведёт себя в точности как волна. Но в других явлениях (фотоэффект) доминирует корпускулярная природа, и свет ведёт себя подобно потоку частиц. В явлениях интерференции и дифракции свет демонстрирует свою волновую природу. В явлении фотоэффекта свет выступает как дискретный поток частиц — фотонов.
  Так же, как пример можно привести ЭЛЕКТРОН, где: ! Явление фотоэффекта - проявление корпускулярных свойств электрона ! Явление дифракции электронов – проявление его волновых свойств Корпускулярные характеристики - энергия Е и импульс p Волновые характеристики - частота и длина волны. Соотношения между корпускулярными и волновыми характеристиками частиц :  Таким образом, любой частице, обладающей импульсом (в том числе и частице, в отличие от фотона, обладающей массой покоя), сопоставляется волновой процесс с длиной волны, определяемой по формуле де Бройля:, где ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ВОЛНОВОЙ ФУНКЦИИ.  Для описания поведения квантовых систем вводится волновая функция (пси-функция)Волновая функция, характеризующая вероятность обнаружения действия микрочастицы в элементе объёма должна быть: 1) конечной (вероятность не может быть больше единицы), 2) однозначной (вероятность не может быть неоднозначной величиной) 3) непрерывной (вероятность не может изменяться скачком). Волновая функция позволяет вычислить средние значения физических величин, характеризующих данный микрообъект. Волновая функция удовлетворяет принципу суперпозиции: Условие нормировки вероятностей Условия, накладываемыми на волновую функцию: 1) волновая функция должна быть конечной, однозначной и непрерывной; 2) производные должны быть непрерывны; 3) функция должна быть интегрируема; это условие в простейших случаях сводится к условию нормировки вероятностей. Статистическая интерпретация волновой функции.   На основании статистической интерпретации вероятность нахождения частицы в момент времени t с координатами х и х + Δх, у и у + Δу, г + Δz определяется интенсивностью волновой функции, т. е. квадратом пси-функции. Поскольку в общем случае Ψ — комплексная функция а вероятность должна быть всегда действительной и положительной величиной, то за меру интенсивности принимается квадрат модуля во волновой функции. [Ψ* — функция, комплексно сопряженная Ψ]Принцип микропричинности: В квантовой механике состояние микрообъекта полностью определяется волновой функцией (x, у, z, t),квадрат модуля которой | (x, у, z, t)|2задает плотность вероятности нахождения частицы в точке с координатами х, у, z. В свою очередь, волновая функция (х, у, z, t)удовлетворяет уравнению Шредингера, содержащему первую производную функции по времени. Это же означает, что задание функции 0 (для момента времени t0) определяет ее значение в последующие моменты. Следовательно, в квантовой механике начальное состояние 0 есть причина, а состояние в последующий момент — следствие. Это и есть форма принципа микропричинности в квантовой механике, т. е. задание функции 0 предопределяет ее значения для любых последующих моментов. Таким образом, состояние системы микрочастиц, определенное в квантовой механике, однозначно вытекает из предшествующего состояния, как того требует принцип микропричинности. |