Магнит өрісі және оны сипаттайтын негізгі ұғымдар, заңдар. Био-Савар-Лаплас заңының қолданылуы. Ампер, Лоренц күштері. Холл эффектісі. Электромагниттік индукция. Өздік индукция. Магнит өрісінің энергиясы. Заттардың магниттік қасиеттері

Бөлшектің корпускулалық қасиетіттерін сипаттайтын энергиясы ε және импульсі р, оның толқындық қасиеттерін сипаттайтын жиілігі ν мен толқын ұзындығы λ Планк тұрақтысы һ арқылы былай байланысқан: ε=hν, λ= h/p. Массасы m бөлшек υ жылдамдықпен қозғалсын. Онда Тогда фазовая скорость волн де Бройль толқынының фазалық жылдамдығы:

c > υ, болғандықтан, де Бройль толқындарының фазалық жылдамдығы жарықтың вауумдағы жылдамдығынан артық болады (υ_ф – тың топтық жылдамдықтан өзгешелігі ол с-дан артық та, кем де болуы мүмкін).

Топтық жылдамдық: u= dω/dk= d(ћ ω)/d(k ω)= dE/dp=pc²/(m₀²c⁴ +p² c²)^1/2= =mυc²/(mc²)=υ.

Демек, де Бройль толқындарының топтық жылдамдығы бөлшектің қозғалыс жылдамдығына тең. Егер координаталарды анықтаудың дәлсіздігін (анықталмағандығын) ∆х, ∆y, ∆z, ал импульстің сәйкес проекцияларын анықтау дәлсіздігін (анықталмағандығын) ∆р_х, ∆р_y, ∆р_z деп белгілесек, онда бұл шамалардың өзара байланысы: ∆х∆р_х ≥ һ, ∆y∆р_y ≥ һ, ∆z∆р_z ≥ һ. Ол бөлшектердің корпускулалық және толқындық қасиеттері жөнінде негізгі ақпарат тасушы

dW=|Ψ|² dV.

|Ψ|² ықтималдық ретінде анықталатындықтан Ψ толқындық функцияны ақиқат оқиғаның ықтималдығы бірге тең болатындай етіп алу керек (егер V көлем ретінде бүкіл кеңістіктің шексіз көлемі алынса). Бұл берілген жағдайларда бөлшек кеңістіктегі қандай да бір орында болуы тиіс дегенді білдіреді. Демек, нормалау шарты: W= dV=1.

Толқындық функция микробөлшек күйінің шынайы сипттамасы болу үшін ол бірқатар шектелу шарттарын қанағатандыруы тиіс. Микробөлшекті көлем элементінен табу ықтималдығын сипаттайтын толқындық функция Ψ мынадай болуы тиіс: шектеулі (ықтималдық бірден аспауы тиіс); бірмәнді (ықтималдық бірмәнсіз шама бола алмайды); үзіліссіз (ықтималдық секірмелі өзгере алмайды).Толқындық функция супепозиция приципін қанағаттандырады: Ψ= , мұндағы (n = 1, 2, 3…) – еркін тұрақтылар, жалпы алғанда комплекс сандар.

Кванттық механикадағы Шредингер теңдеуін классикалық физикадағы Ньютонның екінші заңы сияқты қорытылып шығарылмайды, постулат түрінде тұжырымдалады:

∆ Лаплас операторы, і – жорымал бірлік, U(x,y,z,t) – бөлшек қозғалған өрістегі потенциалдық энергия.

Бұл теңдеу υ<<с жылдамдықпен қозғалған кез келген бөлшекке жарамды. Ол уақытқа байланысты жалпы теңдеу. Шредингер теңдеуі Ψ-функциясын микробөлшектің m массасымен, оның Е толық энергиясымен () және U потенциалдық энергиясымен байланыстырады.

Стационар жағдайда U = U(x,y,z), Е тұрақты шама, ал Ψ=ψ(x,y,z)φ(t) болады да, стационар күйге арналған Шредингер теңдеуі мына түрде жазылады: