27.Волновые свойства частиц. Формула де Бройля.

Физика атомов и изуч в основе квант механики лежат представления Планка о дискр хар-ре изм-ия энергии атомов, Эйнштейна о фотонах(данные о квантованности некот физ величин, например, импульс и энергия). Основополаг квант механики явл идея Де-Бройля о том, что корпуск дв-ть св-в, устан для света, имеет универс хар-р. Она должна проявл для люб частиц, им импульс. Все частицы, им конечн импульс обл волн св-ми, и их движ сопровожд некот волн процессом.

Фотон облад энергией Е=hv , а также импульсом р=h/𝛌 . По идее Де-Бройля движение электрона или к-либо др частицы связ с волн процессом, длина кот 𝛌=h/p, а частота 𝝂=Е/h. Для нерелятив. частицы 𝛌=h/mv. Гипотеза вскоре была подтверждена экспериментально. При прох электр пучка через металлич фольгу была получена дифр картина на фотопластинке.Дифр картина оказ поразит схожей с дифр картиной, получ на фольге при падении на нее рентг излучения. Оказалось, что для эл-нов соотв длине волны , опред по формуле Де-Бройля.

28.Волны де Бройля.

Волны де Бройля – волны, связанные с любой движущейся материальной частицей. Любая движущаяся частица (например, электрон) ведёт себя не только как локализованный в пространстве перемещающийся объект - корпускула, но и как волна, причём длина этой волны даётся формулой = h/р, где h = 6.6.10-34 Дж.сек – постоянная Планка, а р – импульс частицы. Эта волна и получила название волны де Бройля (в честь французского физика-теоретика Луи де Бройля, впервые высказавшего гипотезу о таких волнах в 1923 г.). Если частица имеет массу m и скорость v << с (с – скорость света), то импульс частицы р = mv и дебройлевская длина волны связаны соотношением = h/mv.

Существование волн де Бройля доказано многочисленными экспериментами, в которых частицы ведут себя как волны. Так при рассеянии пучка электронов с энергией 100 эВ на упорядоченной системе атомов кристалла, играющего роль дифракционной решётки, наблюдается отчётливая дифракционная картина. Существование волн де Бройля лежит в основе работы электронного микроскопа, разрешающая способность которого намного порядков выше, чем у любого оптического микроскопа, что позволяет наблюдать молекулы и атомы, а также в основе методов исследования таких сверхмалых объектов, как атомные ядра и элементарные частицы, бомбардировкой их частицами высоких энергий. Метод дифракции частиц в настоящее время широко используется при изучении строения и свойств вещества.

29.Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

Вон св-ва микрочастиц носят огран-ния в возм-ть применять к таким часицам понятие координаты и импульса в их классич смысле. Своеобразие св-в микрочастиц проявл в том, что они не могут иметь одн-но корд и импульса. Неопр значений корд и импульса удовл отношениям:

Из этих соотн следует, что чем точнее опр-ся координата и импульс, тем неопред становится импульс или корд-та. При точном значении одной величины (х), вторая оказывается совершенно неопределимой. Для энергии и времени также справедливо соотношение их неопределенностей Отсюда следует, что опред энергии с точностью ∆E должно занять интервал времени равный ∆t≈h/∆Е. Соотн неопред для корд и имп-са , а также для энергии и времени наз-ся соотн неопред-тей Гейзенберга, кот более общ виде запис в виде . - неопределенности величин А и В. Соотн-ие неопред обусл корпуск волновой природой микрочастиц. Они также УК-ют с какой степенью точности можно говорить о траектории микрочастиц, т.к. =m , что можно записать ∆хm∆ ≥ , отсюда ∆х∆ ≥ . Чем больше частицы, тем меньше неопред ее координата и скорость, след с тем большей точностью применимо понятие траектории уже для микрочастиц размером неопред знач х и оказываются за пределами точности прим по траектории.