30. Квантовая механика как пример статистической теории. Описание состояния и движения микрообъектов. Принцип суперпозиции квантовых состояний.

Задание состояния микрообъекта- вероятностное.

Осн величиной, опис состмикрообъекта явл волновая(пси-) ф-ция.

Квадрат модуля пси-ф-ции имеет смысл плотности вероятности обнаружить частицу в данном месте пространства.

dP=|ψ|²dV – вероятность обнаружить частицу. |ψ|²= dP /dV – плотность вероятности.

Для волновых ф-ций справедлив принцип суперпозиции (ψ= ψ1+ ψ2 – кванты, |ψ1|²=|ψ|²+|ψ2|²- статистич теория).

ψ= с1ψ1+ с2ψ2 – если микрообъект может нах-ся в сост ψ1 или в сост ψ2, то тот же микрообъект может нах-ся в сост, кот опис их лин комбинация.

Описание объекта с помощью волновых ф-ций явл четким и исчерпывающим.

Н-р, Система: теннисный мяч, кот может совершать упругие взаимод со стеной. Можно найти положение в опр точке, ск-ть, вр, траекторию. Система: Электрон, который мб обнаружен с равной вероятностью одновр в неск точках пространства. Поэтому можно говорить лишь о его вероятностном положении.

Микрообъект мб обнаружен в любой точке пространства, в кот волновая ф-ция отлична от 0.

Осн ур- ур Шлёденгера, решив кот, можно однозначно опр-ть положение частицы в любой последующей точке пространства.

31. Принцип дополнительности и его применение к описанию динамики микрообъектов.

В 1927 году Бор выдвинул концепцию дополнительности в связи с проблемой интерпретации квант мех: для полного опис квант-мех явл-ий необходимо применять 2 взаимоисключающих(дополнит) набора классич. Понятий, совокупность кот даёт исчерп инфу об этих явл-ях.

В класс физике объект рассм как объектив реальность, кот не зависит от наших описаний. В микромире объект не мб исследован сам по себе, т.е. мы можем опис объекты только последствием его взаимод с окр миром.

Корпускулярно-волновой дуализм. В классич. физике дв-ие частиц и распространение волн принципиально разные понятия. В микромире один и тот же микрообъект может проявлять как св-ва волн, так и св-ва частиц. Этот факт назвали корп-волн дуализмом.

Противоречие: Электрон волна или частица? Электрон выделить в опр точку невозможно. Отсюда, его св-ва зависят от того, в каких усл проводится эксперимент.

Электрон+дифрак решетка= электрон – волна. Электрон+камера Вильсона= электрон- частица.

Но никогда корпуск и волновые св-ва не наблюдаются одновр, а значит они не исключают, а дополняют друг друга. Для исперпывающего описания микрообъектов необходимы эти дополняющие картины.

Волновая ф-ция и принцип суперпозиции – осн и гл принципы квант мех.

Что касается образа для описания , то не является ни волной, ни частицей.

квант. Описание.

Ψ1=Ψ2-усиление интенсивности, ψ1=-ψ2- тоска послабления интенсивности.

Этот опыт объясняет наличие у электрона волновых и корпускулярных св-в.

32. Принцип неопределенности Гейзенберга как частное выражение принципа дополнительности.

Принцип неопределённости Гейзенберга-частное выр-е принципа дополнительности, устанавливающее границы применимости клас физики.

Измерит прибор в микромире влияет на рез-т измерений: невозможно сконструировать детектор для определения того, через какую щель проходит (е), чтобы при этом не разрушить интерференционную картину. В зависимости от способа наблюдения (е) проявл либо св-ва волны, либо св-ва частицы

Мысленный эксперимент. Попробуем опр-ть положение предмета с помощью микроскопа. Фотоны будут рассеиваться на электроне. В момент наблюдения неопределенность импульса не дб меньше h/λ.

Принцип неопред. Г говорит о том, что невозможно измер одновр одинаково точно доп. хар-ки микрообъекта. Это не связано с несовершенством прибора, а явл особенность поведения микрообъекта.

Пример: Существуют ли электронные орбиты (опр траектория) в атоме

Допустим они есть:

След-но, т.к. погрешность величины равна самой величине, нет смысла об этом говорить, т.е. электронной орбиты в атоме нет .Электрон в атоме не является классическим объектом.

Значение принципа дополнительности: Опис клетки осущ на 2х уровнях- целого (общего) и частей. Здесь два св-ва дополняют друг друга.