Понятие микрочастицы

Микрочастицами называют элементарные частицы (электроны, протоны, нейтроны и другие простые частицы), а также сложные частицы, образованные из элементарных частиц (молекулы, атомы, ядра атомов и т. д.).

Траектория

К микрообъектам неприменимо классическое понятие траектории, так как движение по траектории характеризуется в любой момент времени определенными значениями координат и скорости, т.к. в экспериментах с микрочастицами были обнаружены, кроме параметров микрочастицы - массы, скорости, импульса, энергии - ещё и волновые параметры - длина волны, частота.

15. Принцип неопределенности Гейзенберга.

Степень точности, с какой к частице может быть при­менено представление об определенном положении ее в пространстве, дается соотношением неопреде­ленностей, установленным Гайзенбергом. Согласно этому соотношению частица не может иметь одновре­менно вполне точные значения, например, координаты х и соответ ствующей этой координате составляющей импульса рх, причем неопределенности в значениях этих величин удовлетворяют условию:

16. Уравнение Шредингера.

Состояние микрочастицы описывается в квантовой ме­ханике так называемой волновой функцией, кото­рую принято обозначать буквой 4F. Она является функ­цией координат и времени и может быть найдена путем решения уравнения:

Это уравнение было установлено Шредингером в 1926 г. и называется уравнением Шредингера со временем (или временным уравнением Шредингера). Величины, входящие в это уравнение, имеют следующие

значения:

Как следует из уравнения, вид волновой функ­ции “ пси” определяется потенциальной энергией U, т. е., в конечном счете, характером тех сил, которые действуют па частицу. Вообще говоря, U есть функция координат и времени.Для стационарного (не меняющегося со време­нем) силового поля U не зависит явно от времени. Тогда функция распадается на два множителя, один из которых зависит только от времени, второй — только от координат:

Значение уравнения Шредингера далеко не исчерпы­вается тем, что с его помощью можно найти вероятность нахождения частицы в различных точках пространства. Из этого уравнения и из условий, налагаемых на волно­вую функцию, непосредственно вытекают правила кван­тования энергии.

Упомянутые условия состоят в том, что волновая функция ψ в соответствии с ее физическим смыслом дол­жна быть однозначной, конечной и непрерывной во всей области изменения переменных х, у и z.И должна иметь непрерывнуцю и конечную производную. В уравнение Шредингера входит в качестве параметра полная энер­гия частицы Е. Уравнения такого вида, как уравне­ние Шредингера, имеют решения, удовлетворяющие сформулированным выше условиям (т. е. однозначные, конечные и непрерывные), не при любых значениях па­раметра Е, а лишь при некоторых избранных значениях. Эти избранные значения называются собственными значениями параметра, а соответствующие им ре­шения уравнения — собственными функциями задачи. Совокупность собственных значений называется спектром величины.