20351
Hipoteza de Broglie'a została potwierdzona doświadczalnie. Dualizm korpuskularno- falowy odnosi się nie tylko do promieniowania, ale i do obiektów materialnych. Fale materii nazywane są często falami de Broglie'a, a długość fali przypisywanej cząstce o określonym pędzie i zdefiniowanej wzorem (3.1.2) nazywa się długością fali de Brogłie’a.
Fmikę ja falową,
Wiemy już, że cząstkom możemy przypisać fale, których częstotliwość i długość określają wzory (3.1.1) i (3.1.2). Pamiętamy też, że ruch wszelkich obiektów makroskopowych w nierelatywistycznej mechanice klasycznej opisują równania Newtona. Nasuwa się wiec naturalne pytanie - czy można sformułować równania, które opisywałyby ruch obiektów mikroskopowych i w których uwzględniona byłaby ich dwoista, falowo-korpuskularna natura.
Równanie takie, zwane równaniem Schrodingera, przypisuje poruszającej się swobodnie cząstce falę o określonej częstotliwości i długości, a rozwiązaniem tego równania jest funkcja opisująca przemieszczanie się tej fali. Funkcja taka nazywa sie funkcją falową. Funkcja ta jest często funkcją zespoloną i dopiero jej kwadrat ma sens fizyczny odpowiadający prawdopodobieństwu tego,że cząstka znajduje sie w określonym punkcie w przestrzeni i czasie. Sens fizyczny funkcji falowej, różni się zasadniczo od sensu fizycznego wektora położenia cząstki w fizyce klasycznej. W tym ostatnim przypadku opisujemy ewolucję położenia ciała w sposób jednoznaczny za pomocą funkcji stanowiących rozwiązania równań Newtona, np. w ruchu harmonicznym lub w polu grawitacyjnym. Jeśli wyniki pomiarów różnią się od przewidywań teoretycznych, to albo wskutek niedokładności pomiarów albo przybliżeń opisu teoretycznego. W mechanice kwantowej mamy sytuacje zasadniczo różną.
W mechanice kwantowej nie określamy położenia cząstki, a określamy prawdopodobieństwo tego położenia. Wykonując więc pomiary położenia wielokrotnie w tych samych warunkach otrzymamy różne wyniki mające pewien rozkład statystyczny charakteryzujący "rozmycie" położenia w przestrzeni. Nie zawsze pomiar dotyczy położenia. Może dotyczyć innych wielkości, jak np. omawiana już niedokładność wyznaczenia pędu przy równoczesnym pomiarze pędu i położenia.
Związek funkcji falowej z określeniem mierzalnych wielkości fizycznych wiąże się z pojęciem tzw. paczki falowej. Paczka falowa stanowi sumę fal harmonicznych różniących się częstotliwościami, a więc i długościami fal. Mówiąc o płaskiej fali harmonicznej o określonej długości widzimy obiekt nieskończony, tj. nieskończone powtarzanie się danej długości fali w określonym kierunku (nieskończony ciąg falowy). Jeżeli teraz nałożymy na siebie nieskończoną liczbę takich nieskończonych ciągów falowych różniących się długościami w pewnym nawet niewielkim przedziale wartości, to dzięki zachodzącej interferencji tylko w jednym obszarze wystąpią drgania w postaci paczki falowej dzięki interferencji konstruktywnej. Natomiast fale we wszystkich pozostałych obszarach zostaną dzięki interferencji destruktywnej wygaszone.
Model atomu Bolira
Z przedstawionych faktów widać, że w świecie atomów istnieją bardzo wyraźne reguły, ale nie odpowiadają one regułom, którymi kieruje się fizyka klasyczna. W 1913 roku duński fizyk Niels Bohr zaproponował model atomu, któiy wprawdzie naruszał zasady fizyki klasycznej ale,... opisywał wyniki doświadczeń. Punktem wyjścia było klasyczne założenie, że elektron porusza się w atomie po kołowej orbicie wskutek przyciągania elektrostatycznego przez dodatnio naładowane jądro atomowe. Przyjął też nieznane w fizyce klasycznej założenia zwane dziś postulatami Bohra:
• Elektron w atomie może poruszać się tylko po takich orbitach, dla których orbitalny
moment pędu rów ny jest całkow itej w ielokrotności stałej Plancka ^ = . W takim
stanie ruchu elektron nie emituje promieniow ania elektromagnetycznego.
• Emisja promieniow ania następuje w sposób nieciągły gdy elektron zmienia sw e położenie przeskakując na inna orbitę. Częstotliwość v wyemitowanego wówczas promieniow ania określona jest przez różnicę energii elektronu na obu orbitach:
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
IMG14 Hipoteza de Broglie a Louis de Broglie założył, że kwantowanie działania, charakter fałowy or
_Fale materii. ( 1924 r. - hipoteza de Broglie (29 Nobel), że z mchem cząstek materii jest stowarzys
ćw4 PZU - ćw.4: 1. dualizm korpuskulamo-falowy 2. budowa i zasad
4. Dualizm korpuskularno-falowy (światło, elektrony) Dualizm korpuskularno-falowy - cecha wielu obie
Program Semestr I: Podstawy fizyki kwantowej: dualizm korpuskulamo-falowy światła i materii, zjawisk
ćw4 1 Biofizyka ćwiczona 6:) ri rri Tf u“i u£i t-- I..dualizm korpuskulamo falowy .polarymetr Lopp
ćw4 1 Biofizyka ćwiczona 6:) ri rri Tf u“i u£i t-- I..dualizm korpuskulamo falowy .polarymetr Lopp
Dualizm korpuskularno-falowy - cecha obiektów kwantowych (np. fotonów, czy elektronów) polegająca na
Dualizm korpuskularno-falowy - cecha obiektów kwantowych (np. fotonów, czy elektronów) polegająca na
Dualizm korpuskularno- falowy Wymagania na ocenę dopuszczającą. Uczeń potrafi: (.definiuje zdolność
ELEMENTY MECHANIKI KWANTOWEJ W UJĘCIU JAKOŚCIOWYM. Dualizm korpuskularno-falowy Zasada nieoznaczonoś
41. WNIOSKOWANIA PRAWNICZE. Za obowiązujące prawnie uważa się nie tylko te normy, które zostały
DSC64 wa się nie tylko w szkole i nie należy jej ograniczać do czytania lektur b dziej kształcące j
skanowanie0040 126 Organizacja cytoplazrny Iową (odczynnik Bracheta). Obserwacje te zostały potwierd
Postawione tezy rozprawy zostały potwierdzone na drodze eksperymentalnej. Opracowane zostały konstru
więcej podobnych podstron