Волновая функция - раздел Физика, КВАНТОВАЯ ФИЗИКА
Какова Природа Волн Де Бройля? Это Не Электромагнитные Волны....
Какова природа волн де Бройля? Это не электромагнитные волны. Электромагнитные волны представляют собой распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле. Распространение же волн де Бройля не связано с распространением в пространстве какого-либо электромагнитного поля. Можно сказать, что волны де Бройля имеют специфическую квантовую природу, не имеющую аналогии с волнами в классической физике.
Запишем волновое уравнение плоской гармонической волны, распространяющейся вдоль оси x,
(80.1)
Его решение
(80.2)
Используя формулу Эйлера
запишем выражение (80.2) в виде
или (опуская знак Re — реальная часть)
(80.3)
Рассмотрим микрочастицу, свободно движущуюся вдоль оси x. Согласно де Бройлю, ей нужно сопоставить плоскую волну
(80.4)
(в квантовой механике принято показатель экспоненты брать со знаком минус).
Запишем выражение для энергии и импульса микрочастицы
откуда
(80.5)
(80.6)
Подставляя формулы (80.5) и (80.6) в выражение (80.4), получаем
(80.7)
Функцию называют волновой функцией, или пси-функцией.
В опыте Дэвиссона и Джермера обнаруживается неодинаковое распределение пучка электронов, отраженных от кристалла, по различным направлениям, а именно, в некоторых направлениях наблюдается большее число электронов, чем в других. С волновой точки зрения, наличие максимумов числа электронов в некоторых направлениях означает, что эти направления соответствуют наибольшей интенсивности I волн де Бройля. Можно сказать, что интенсивность I волн де Бройля в данной точке пространства определяет плотность вероятности попадания электронов в эту точку.
Обозначим через dP вероятность нахождения микрочастицы в элементарном интервале dx оси x. Так как в вакууме интенсивность волны I = A2, где A — амплитуда волны, то плотность вероятности нахождения микрочастицы в точке с координатой x (в пределах интервала dx)
(80.8)
Из выражения (80.7) следует
(80.9)
где φ и φ* — величины комплексно сопряженные. С учетом выражения (80.9) запишем соотношение (80.8)
(80.10)
Из соотношения (80.10) следует, что квадрат модуля волновой функции имеет смысл плотности вероятности нахождения микрочастицы в точке с координатой x в пределах элементарного интервала координат dx.
Если мы знаем в каждой точке оси x, то вероятность нахождения микрочастицы в интервале координат
(80.11)
Если микрочастица локализована только в этом интервале координат , то вероятность нахождения микрочастицы в этом интервале равна единице:
ГЛАВА КВАНТОВАЯ ОПТИКА Тепловое излучение Тепловым излучением называют излучение... Фотон...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Волновая функция
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Тепловое излучение
Тепловым излучением называют излучение электромагнитных волн за счет внутренней энергии. Если расход энергии на тепловое излучение не восполняется за счет подвода к телу теплоты, то
Закон Кирхгофа
Спектральная плотность энергетической светимости rν и коэффициент поглощения aν непрозрачного тела взаимосвязаны.
Рассмотрим т
Формула Планка
Теоретические исследования зависимости от ν и T методами классической э
Фотоэффект
Поместим цинковую пластину на электроскоп (прибор для обнаружения и измерения электрических зарядов) и зарядим ее. Затем осветим пластину ультрафиолетовым светом. Тогда, если пласти
Формула Эйнштейна для фотоэффекта
Экспериментально полученные законы фотоэффекта не могли быть объяснены с точки зрения электромагнитной теории света. Зато они легко интерпретировались с квантовой точки зрения. Расс
Эффект Комптона
В 1923 г. американский физик Комптон исследовал рассеяние рентгеновских лучей (длина волны которых λ не превышает 100 нм) «легкими» веществами (графит, парафин и т. д.). Анализ
Волны де Бройля
Рассмотрение многочисленных оптических явлений обнаруживает двоякую природу света. Такие явления, как интерференция и дифракция, свидетельствуют о том, что свет — это непрерывные эл
Атом водорода
Атом водорода состоит из протона и электрона. Рассмотрим движение электрона в электростатическом поле протона (протон в атоме водорода считаем неподвижным). Потенциальная энергия эл
Излучение и поглощение света атомом водорода
Расчеты показывают, что вероятность P нахождения электрона с энергией En внутри атома водорода не зависит от времени и не изменяется с течением времени. Сле
Пространственное квантование
В §84 мы установили, что модуль орбитального момента импульса электрона в атоме явл
Принцип Паули
Мы установили, что состояние каждого электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами:
главным n (n = 1, 2, 3, …),
орбитальным l
Металлы, полупроводники и диэлектрики
Если изолированные атомы сблизить до расстояния L = 0,1 нм (расстояние между атомами в кристалле), то происходит сильное взаимодействие между атомами, что приводит к перекрыт
Электронно-дырочная проводимость полупроводников
Рассмотрим теперь более подробно поведение электронов в валентной зоне, в которой возникли свободные уровни вследствие перехода части электронов в зону проводимости (рис. 89.1).
Примесные полупроводники
В ряде случаев в проводники вводят примеси для придания им необходимых электрических свойств. Примесные атомы создают свои собственные энергетические уровни, получившие название при
P-n-переход
Полупроводники с примесной проводимостью нашли широкое применение в современной электронике.
В качестве примера рассмотрим, как действует полупроводниковый диод или выпрями
Строение атомного ядра
Ядром называют центральную часть атома, в которой сосредоточены практически вся масса атома и его положительный электрический заряд.
Ядра атомов состоят из элементарных час
Энергия связи ядра
Мы знаем, что в обычных условиях взаимодействие между заряженными элементарными частицами намного превышает их гравитационное притяжение. Поэтому одноименно заряженные протоны в ядр
Радиоактивность
Радиоактивностью называют превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием некоторых частиц.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ 4
1. Закон Кирхгофа.
2. Законы теплового излучения черного тела.
3. Формула планка.
4. Формула Эйнштейна для фотоэффекта.
Физические постоянные
Скорость света в вакууме ...........................................................................
Работа выхода электронов из металлов
Цинк..........................................4,2 эВ
Калий.........................................2,2 эВ
Платина......................................5,3 эВ
Новости и инфо для студентов