рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Хвильові властивості речовини

Хвильові властивості речовини - раздел Ядерная техника, Мета і завдання дисципліни, її місце у навчальному процесі   У 1923 Році Французький Фізик-Теоретик Луї Де Бройль Виказав ...

 

У 1923 році французький фізик-теоретик Луї де Бройль виказав гіпотезу про те, що частинки речовини разом із корпускулярними володіють також і хвильовими властивостями. Проводячи аналогію між квантом, що володіє енергією e=h×n та імпульсом p=h/l, де Бройль припустив, що рух електрона або будь-якої іншої частинки речовини пов'язаний із деяким хвильовим процесом. Цьому процесу відповідає хвиля, довжина якої визначається співвідношенням, аналогічним фо-

тону (довжина хвилі де Бройля): де р – імпульс частинки. Якщо відома кінетична енергія частинки, враховуючи зв¢язок між імпульсом і енергією Е= =р2/2m, формулу де Бройля можна переписати так: Якщо ж відоме значення прискорюючого потенціалу U, яким зарядженій частинці надали руху, формулу де Бройля можна переписати у вигляді: Якщо частинки володіють хвильовими властивостями, то можна спостерігати їхню інтерференцію і дифракцію– чис-

то хвильові явища. У 1927 році американські фізики Девіссон і Джермер вивчали розсіяння пучка електронів на природній дифракційній гратці – монокристалі нікелю, і спостерігали яскраву дифракційну картину. Тим самим ними було встановлено, що електрони дифрагували як хвилі, довжина хвилі яких визначалась формулою де Бройля. Пізніше Фабрикант із колегами спостерігали явище дифракції на одиночних електронах: при опромінюванні металевої фольги одиночними електронами спостерігалась така ж дифракційна картина, як і на інтенсивному електронному пучку. Отже, хвильові властивості частинок не є властивістю їхнього колективу, а властиві кожній частинці окремо. Дифракційні властивості були знайдені також для нейтронів, протонів, атомних і молекулярних пучків. Це остаточно послужило доказом наявності хвильових властивостей мікрочастинок і дозволило описувати їх рух у вигляді хвильового процесу, що характеризується довжиною хвилі де Бройля.

Ідеї де Бройля і виявлені на досліді хвильові властивості частинок речовини послужили поштовхом до створення принципово нової теорії, яка описує поведінку мікрочастинок із урахуванням їхніх хвильових властивостей. Цією теорією стала квантова (хвильова) механіка, основи якої були закладені В.Гейзенбергом і Е.Шре-дінгером у 1925-1926 роках. Квантова механіка позбавлена наочності, характерної для класичної (ньютонівської) механіки. Об'єкти звичного нам макросвіту стають непридатними для опису явищ, які відбуваються у мікросвіті. Критерієм застосовності законів класичної механіки при описі поведінки мікрочастинок речовини, які володіють корпускулярно-хвильовим дуалізмом, є стала Планка. У квантовій механіці одночасне точне визначення координати х і імпульсу рх рухомої мікрочастинки неможливе, оскільки вона володіє корпускулярно-хвильовим дуалізмом. Німецький фізик-теоретик В.Гейзенберг, провівши ретельний аналіз поведінки мікрочастинок, висунув ідею про принципову неможливість одночасного точного вимірювання певних пар зв'язаних між собою характеристик. Це твердження одержало назву співвідношення невизначеностей Гейзенберга, яке для координат і імпульсів частинок формулюється і записується так: мікрочастинка не може одночасно мати точних значень координат (x, y, z) та відповідних проекцій імпульсу (px, py, pz), причому добуток невизначеностей (неточнос-

тей) координати і відповідної їй проекції імпульсу не може бути меншою за сталу Планка: де ħ=h/2p=1,05×10-34 Дж×с - стала Планка. Із цих співвідношень виходить, що якщо у будь-який момент часу вдалося точно виміряти координату мікрочастинки (Dх=0), то у цей момент від-

повідна проекція її імпульсу виявляється абсолютно невизначеною (х®¥), і навпаки. Іншими словами, для мікрочастинки не існує станів, у яких її координати і імпульс мали б одночасно точні значення. У квантовій механіці розглядається також ще одна форма співвідношення невизначеностей для енергії і часу. Воно запи-

сується у вигляді: де – невизначеність енергії деякого стану системи, Dt – проміжок часу, протягом якого цей стан існує. Якщо вважати Dt часом

життя збудженого стану атома, а – середньою шириною його енергетичного рівня Е, то через кінцеве значення часу життя атома у збуджених станах, значення енергії цих станів не можуть бути точно визначеними. У основному стані, який відповідає мінімальному значенню енергії, час життя Dt®¥, тому невизначеність енергії основного стану DЕ®0. Таким чином, якщо в класичній механіці наявність координат і імпульсів (швидкостей) системи точно задає її поведінку у часі і просторі, то прогноз поведінки квантової системи повинен носити характер вірогідності.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Мета і завдання дисципліни, її місце у навчальному процесі

Вивчення дисципліни фізика для спеціальності обладнання харчових та.. мета і завдання дисципліни її місце у навчальному процесі дисципліна..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Хвильові властивості речовини

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Мета і завдання дисципліни, її місце у навчальному процесі
  Дисципліна «фізика» разом із курсами вищої математики, хімії та інформатики складають основу теоретичної підготовки фахівців інженерного профілю вищих навчальних закладів – тобто, т

Вимоги до оформлення контрольних робіт
  1. Семестрові контрольні роботи виконуються чорними або синіми чорнилами чи кульковою ручкою в звичайному шкільному зошиті, на обкладинці якого наво-дяться відомості студента про се

Модель воднеподібного атома по Бору
  23. Яке із наведених тверджень несправедливе ?   А) У основному стані атом може знаходитись скільки завгодно. Б) Всі можливі

Рівняння Шредінгера
  Оскільки із рухом мікрочастинки зіставляється якийсь хвильовий процес, то й стан частинки у квантовій механіці описується хвильовою функцією, залежною від ко

Атом водню у квантовій механіці
  У квантовій механіці задача про атом водню (крім його простої структури) є однією із основних ще і тому, що задача про рух електрона у полі центральних сил може бути поширена і на

Співвідношення невизначеностей
  115. Атом випромінює фотони протягом Dt=10-9 c. Визначте величину невизначеності його координати у просторі Dх ? (Швидкість поширення світла с=3&time

Закономірності радіоактивних процесів
  Природною радіоактивністю називається явище спонтанного (самодовільного) перетворення атомних ядер нестійких ізотопів одних хімічних елементів в ізотопи інших,

Визначте масу m полонію 210Ро, активність якого А дорівнює 3,7×1010 Бк, а період його піврозпаду Т1/2=138 діб.
  А) m=6,4×10-5 кг. Б) m=2,2×10-7 кг. В) m=4,5×10-4 кг. Г) m=7,1×10-6 кг. Д) m=8

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Трофимова Т.И. Курс физики: Учебное пособие для вузов.– М.: Высшая школа, 2003. - 542 с. 2. Дмитриева В.Ф., Прокофьев В.Л. Основы физики: Учебное пособие для студентов в

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги