Головна
Банківська справа  |  БЖД  |  Біографії  |  Біологія  |  Біохімія  |  Ботаніка та с/г  |  Будівництво  |  Військова кафедра  |  Географія  |  Геологія  |  Екологія  |  Економіка  |  Етика  |  Журналістика  |  Історія техніки  |  Історія  |  Комунікації  |  Кулінарія  |  Культурологія  |  Література  |  Маркетинг  |  Математика  |  Медицина  |  Менеджмент  |  Мистецтво  |  Моделювання  |  Музика  |  Наука і техніка  |  Педагогіка  |  Підприємництво  |  Політекономія  |  Промисловість  |  Психологія, педагогіка  |  Психологія  |  Радіоелектроніка  |  Реклама  |  Релігія  |  Різне  |  Сексологія  |  Соціологія  |  Спорт  |  Технологія  |  Транспорт  |  Фізика  |  Філософія  |  Фінанси  |  Фінансові науки  |  Хімія

Принцип невизначеності - Фізика

принцип невизначеності:

Принцип невизначеності - фундаментальне положення квантової теорії, яка затверджує, що будь-яка фізична система не може перебувати в станах, в яких координати її центру інерції і імпульс одночасно приймають цілком певні, точні значення. Кількісно принцип невизначеності формулюється таким чином. Якщо ?x - невизначеність значення координати x центру інерції системи, а ?px- невизначеність проекції імпульсу p на вісь x, то твір цих невизначеностей має бути по одному величини, не менше постійної Планка h. Аналогічні нерівності дожни виконуватися для будь-якої пари т. Н. канонічно сполучених змінних, наприклад для координати y і проекції імпульсу pyна вісь y, координати z і проекції імпульсу pz.Еслі під невизначеностями координати і імпульсу розуміти середньоквадратичні відхилення цих фізичних величин від їхніх середніх значень, то принцип невизначеності для них має вигляд:

?px?x ? h / 2, ?py?y ? h / 2, ?pz?z ? h / 2

Зважаючи на малість h порівняно з макроскопічними величинами тієї ж разномерной дію принципу невизначеності істотно в основному для явищ атомних (і менших) масштабів і не проявляються в дослідах з макроскопічними тілами.

З принципу невизначеності випливає, що чим точніше визначена одна з вхідних в нерівність величин, тим менш визначено значення іншої. Ніякої експеримент не може привести до одночасно точному виміру таких динамічних змінних; при цьому невизначеність у вимірах пов'язано не з недосконалістю експериментальної техніки, а з об'єктивними властивостями матерії.

Принцип невизначеності, відкритий в 1927 році німецьким фізиком В. Гейзенбергом, з'явився важливим етапом у з'ясуванні закономірностей внутрішньоатомних явищ і побудові квантової механіки. Суттєвою рисою мікроскопічних об'єктів є їх корпускулярно-хвильова природа. Стан частинки повністю визначається хвильової функцією (величина, повністю описує стан мікрооб'єкту (електрона, протона, атома, молекули) і взагалі будь квантової системи). Частка може бути виявлена в будь-якій точці простору, в якій хвильова функція відмінна від нуля. Тому результати екперімент за визначенням, наприклад, координати мають імовірнісний характер.

(Приклад: рух електрона являє собою розповсюдження його власної хвилі. Якщо стріляти пучком електронів через вузький отвір в стінці: вузький пучок пройде через нього. Але якщо зробити цей отвір ще менше, таке, щоб його діаметр по величині зрівнявся з довжиною хвилі електрона, то пучок електронів розійдеться в усі сторони. І це не відхилення, викликане найближчими атомами стінки, від якого можна позбутися: це відбувається внаслідок хвильової природи електрона . Спробуйте передбачити, що станеться далі з електроном, прошедшим за стінку, та ст.ст. опинитеся безсилими. Вам точно відомо, в якому місці він перетинає стінку, але сказати, який імпульс в поперечному напрямку він придбає, ви не можете. Навпаки, щоб точно визначити , що електрон з'явиться з таким-то певним імпульсом в первісному напрямку, потрібно збільшити отвір настільки, щоб електронна хвиля проходила прямо, лише слабо розходячись у всі боки через дифракції. Але тоді неможливо точно сказати, в якому ж точно місці електрон-частка пройшов через стінку: отвір-то широке. Наскільки виграєш в точності визначення імпульсу, настільки програєш в точності, з якою відомо його положення.

Це і є принцип невизначеності Гейзенберга. Він відіграв винятково важливу роль при побудові математичного апарату для опису хвиль частинок в атомах. Його суворе тлумачення в дослідах з електронами такого: подібно світловим хвилям електрони пручаються будь-яким спробам виконати вимірювання з граничною точністю. Цей принцип змінює і картину атома Бора. Можна визначити точно імпульс електрона (а отже, і його рівень енергії) на який-небудь його орбіті, але при цьому його місцезнаходження буде абсолютно невідомо: нічого не можна сказати про те, де він знаходиться. Звідси ясно, що малювати собі чітку орбіту електрона і позначати його на ній у вигляді гуртка позбавлено будь-якого сенсу.)

Отже, при проведенні серії однакових дослідів, за тим же визначенням координати, в однакових системах виходять щоразу різні результати. Однак деякі значення будуть більш ймовірними, ніж інші, т. Е. З'являтимуться частіше. Відносна частота появи тих чи інших значень координати пропорційно квадрату модуля хвильової функції у відповідних точках простору. Тому найчастіше будуть виходити ті значення координати, які лежать поблизу максимуму хвильової функції. Але деякий розкид в значеннях координати, деяка їх невизначеність (порядку полушіріни максимуму) неминучі. Те ж відноситься і до вимірювання імпульсу.

Таким чином, поняття координати і імпульсу в класичному сенсі не можуть бути застосовані до мікроскопічних об'єктах. Користуючись цими величинами при описі мікроскопічної системи, необхідно внести в їх інтерпретацію квантові поправки. Такий поправкою і є принцип невизначеності.

Дещо інший сенс має принцип невизначеності для енергії ? і часу t:

?? ?t ? h

Якщо система знаходиться в стаціонарному стані, то з принципу невизначеності випливає, що енергію системи навіть в цьому стані можна виміряти тільки з точністю, що не перевищує h / ?t, де ?t - тривалість процесу вимірювання. Причина цього - у взаємодії системи з вимірювальним приладом, і принцип невизначеності стосовно даного випадку означає, що енергію взаємодії між вимірювальним приладом і досліджуваної системою можна врахувати лише з точністю до h / ?t.
Вплив емоційних відхилень на внутрішню картину хвороби (на прикладі онкологічних хворих)
Дипломна робота Виконала студентка 6 курсу група ПЗ - 607 Костіченко І.В. Південно-Уральський державний університет Кафедра загальної психології Челябінск- 2004 Введення. Емоційне життя сучасної людини визначає частота та інтенсивність емоційних навантажень, цьому сприяє ряд сучасних умов:

Теорема Нетер
Міністерство освіти України Донбаський гірничо-металургійний інститут Кафедра Загальної та прикладної фізікіКурсовая робота на тему: Теорема Нетер виконав: студент групи ПФ-99Антропов Іван Іванович керівник: доцент кафедри ОПФ Мурга В.В. Алчевськ 2001 Зміст Введення. 3 1. Асимптотична адитивність

ТЕРМОДИНАМІЧНІ ФУНКЦІЇ
МІНІСТЕРСТВО ВИЩОЇ І СЕРЕДНЬОГО СПЕЦІАЛЬНОГО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Далекосхідного державного УНІВЕРСІТЕТКАФЕДРА ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ Реферат на тему: ТЕРМОДИНАМІЧНІ ФУНКЦІЇ Виконав студент 115 групи Степанов Андрій Олександрович Владивосток, 2001г.1. Визначення термодинамічної функції Всі розрахунки

Обробка різанням
Обробка різанням є універсальним методом розмірної обробки. Метод дозволяє обробляти поверхні деталей різної форми і розмірів з високою точністю з найбільш використовуваних конструкційних матеріалів. Він володіє малою енергоємністю і високою продуктивністю. Внаслідок цього обробка різанням

Сонячний вітер
Новосибірський державний технічний університет. Реферат по курсу "спец. Глави фізики" тема: "Сонячний вітер". Виконав: Цаплін В.Б. Факультет: РЕФ Група: РФ 1-92 Новосибірськ 2000.Содержаніе. Введення 3 Трохи теорії, пов'язаної з теоретичним передбаченням сонячного вітру

Система рівнянь Максвелла в суцільному середовищі. Граничні умови
Міністерство науки і освіти України Дніпропетровський Національний Університет Радіофізичний факультет Кафедра фізики НВЧ Реферат по курсу електродинаміки: "Система рівнянь Максвелла в суцільному середовищі. Граничні умови" Виконав: Студент групи РЕ-01-1 А. Л. Бузмаков Перевірив:

Вивчення ринку декоративних кімнатних рослин міста Самари
Дипломна робота Виконав студент 5 курсу Самарський державний університет Кафедра екології, ботаніки та охорони природи Самара 2003 Введення Рослини становлять невід'ємну частину побутового оточення людини, сприяють його естетичному і екологічній освіті, вихованню. Особливо велика роль живих

© 2014-2022  8ref.com - українські реферати