- •Законы излучения абсолютно черного тела
- •Первый закон излучения Вина:
- •Квантовый характер теплового излучения. Формула Планка. Оптическая пирометрия.
- •Внешний фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна. Внутренний и вентильный фотоэффекты. Практическое применение фотоэффекта.
- •Эффект Комптона, опыта Боте как доказательство корпускулярно-волнового дуализма света. Тормозное рентгеновское излучение.
- •Опыт Боте
- •Гипотеза де Бройля. Экспериментальные доказательства корпускулярно-волнового дуализма материи.
- •Соотношение неопределенности Гейзенберга. Границы применимости классической механики. Принцип дополнительности.
- •Уравнение Шрёдингера. Статистический смысл волновой функции. Принцип суперпозиции в квантовой механике.
- •Часто выделяют 4 постулата квантовой механики:
- •Частицы в бесконечно глубокой потенциальной яме. Принцип соответствия.
-
Соотношение неопределенности Гейзенберга. Границы применимости классической механики. Принцип дополнительности.
Принцип (соотношение) неопределённости Гейзенберга — фундаментальное соображение (соотношение неопределённостей), устанавливающее предел точности одновременного определения пары характеризующих систему квантовых наблюдаемых, описываемых некоммутирующими операторами (например, координаты и импульса, тока и напряжения, электрического и магнитного полей).
Более доступно он звучит так: чем точнее измеряется одна характеристика частицы, тем менее точно можно измерить вторую.
Принцип неопределённости, открытый Вернером Гейзенбергом в 1927 г., является одним из краеугольных камней физической квантовой механики. Является следствием принципа корпускулярно-волнового дуализма.
Ограничения применимости классической механики:
Предсказания классической механики становятся неточными для систем, скорость которых приближается к скорости света (поведение таких систем должно описываться релятивистской механикой), или для очень малых систем, где действуют законы квантовой механики. Для описания поведения систем, в которых существенны и релятивистские, и квантовые эффекты, применяется релятивистская квантовая теория поля. Для систем с очень большим количеством составляющих, или степеней свободы, классическая механика также не может быть адекватной, и в этом случае используются методы статистической механики.
-
Уравнение Шрёдингера. Статистический смысл волновой функции. Принцип суперпозиции в квантовой механике.
Уравнение Шрёдингера - линейное дифференциальное уравнение в частных производных, описывающее изменение в пространстве и во времени чистого состояния, задаваемого волновой функцией, в гамильтоновых квантовых системах.
где m – масса частицы,i2 – мнимая единица, – оператор Лапласа, U(x,y,z,t) – потенциальная энергия частицы в силовом поле, в котором она движется, Ψ – искомая волновая функция.
Основные положения статистической интерпретации волновой функции были сформулированы М. Борном в 1926 году, как только было опубликовано волновое уравнение Шрёдингера. В отличие от интерпретации Шрёдингера, представляющей электрон в атоме в виде волнового пакета, интерпретация М.Борна рассматривала электрон в атоме как отрицательно заряженную элементарную частицу и сохраняла структуру электрона. Но при этом законы движения электрона в атоме приобретают вероятностный характер, определяемый волновой функцией. В рамках статистической интерпретации волновой функции терялся смысл понятия траектории движения электрона, однако можно было рассматривать вероятность нахождения электрона в определённом элементе пространства, окружающего ядро атома.
Квантовая суперпозиция (когерентная суперпозиция) — суперпозиция состояний, которые не могут быть реализованы одновременно с классической точки зрения, это суперпозиция альтернативных (взаимоисключающих) состояний. Принцип существования суперпозиций состояний обычно называется в контексте квантовой механики просто принципом суперпозиции.
Популярный пример парадоксального поведения квантовомеханических объектов с точки зрения макроскопического наблюдателя — кот Шрёдингера, который может представлять собой квантовую суперпозицию живого и мёртвого кота. Впрочем, достоверно ничего не известно о применимости принципа суперпозиции (как и квантовой механики вообще) к макроскопическим системам.
-
Постулаты квантовой механики. Операторы физических величин. Собственные функции операторов, средние и собственные значения физических величин.