double arrow

Квантово-механическое описание и вероятностный характер микропроцессов.

Экспериментальное подтверждение идеи де Бройля об универсальности корпускулярно-волнового дуализма, ограниченность применения классической механики и микрообъектам, диктуемая принципами дополнительности и неопределенности, а также противоречие некоторых экспериментов привели к созданию квантовой механики для описания микрочастиц с учетом их волновых св-в. Ее развитие началось в 1900 г., когда Планк впервые предложил квантовую гипотезу. Отличительная особенность квантовой теории заключается в вероятностном подходе к описанию микрочастиц. Для квантово-механического описания микрочастиц используется волновая функция, впервые введенная в 1925 г. Шредингером. Ее физическую интерпретацию дал немецкий физик Борн: квадрат волновой функции определяет вероятность нахождения частицы в данный момент времени в определенном ограниченном объеме. Статистическое толкование волн де Бройля и принцип неопределенности Гейзенберга привели к выводу: основным уравнением в квантовой механике, описывающим движение микрочастиц в различных силовых полях должно быть такое уравнение, из которого вытекали бы наблюдаемые на опыте волновые св-ва частиц. Такое ур-ние сформулировал в 1926 г. Шредингер. Ур-ние Шрединшера, как и многие уравнения физики, не выводится, а постулируется.

Принцип дополнительности.

Для описания микрообъектов Бор в 1927 г. сформулировал принцип дополнительности: получение экспериментальной информации об одних физических величинах, описывающих микрообъект (элементарную частицу, атом, молекулу), неизбежно связано с потерей информации о некоторых других величинах, дополнительных к первым. Такими взаимнодополнительными величинами можно считать, например, координату частицы и еескорость (или импульс). С физической точки зрения принцип дополнительности часто объясняют влиянием измерительного прибора на состояние микрообъекта. При точном измерении одной из дополнительных величин с помощью соответствующего прибора другая величина в результате взаимодействия частицы с прибором претерпевает полностью неконтролируемое изменение. С позиции квантовой теории роль прибора в измерениях заключается в «приготовлении» некоторого состояния системы. Состояния, в которых взаимно дополнительные величины имели бы одновременно точно определенные значения, принципиально невозможны, причем если одна их таких величин точно определена, то значения другой неопределенны. Таким образом, фактически принцип дополнительности отражает объективные св-ва квантовых систем, не связанные с наблюдателем.

Принцип соответствия.

В становлении квантово-механических представлений важную роль сыграл выдвинутый в 1927 г. Бором принцип соответствия: всякая новая более общая теория, являющаяся развитием классической, не отвергает ее полностью, а включает в себя классическую теорию, указывая границы ее применения, причем в определенных предельных случаях новая теория переходит в старую. Так, формулы кинематики и динамики релятивистской механики переходят в формулы механики Ньютона. Волновыми св-вами обладают все тела, однако для макроскопических тел ими можно пренебречь, т.е. для ним применима классическая механика. 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: