Мөж тақырыбы: Кванттық механиканың негізгі принциптері Орындаған: Шагуан А. Ж. Тобы: 7М01501
жүктеу/скачать 71,26 Kb.
|
М ж та ырыбы Квантты механиканы негізгі принциптері Орында ан
- Бұл бет үшін навигация:
- Басқа теориялармен өзара әрекеттесу
| Туннельдік эффект.
Туннельдік эффект – классикалық физиканың заңдарына қайшы келетін, кеңістіктің аймақтарынан микробөлшектердің өтіп кетуі. Бөлшектің (бірөлшемді) х осі бойымен тікбұрышты қарапайым потенциалдық тосқауылдан өтуін қарастырамыз (3 суретті қара). Егер бөлшектердің толық энергиясы потенциалдық тосқауылдың биіктігінен аз болса, онда нүктесінде ол шағылады. Шредингер теңдеуінен шығатыны аймақта бөлшектің бөгеттен өту ықтималдығы нөлден өзгеше. Бөгеттің сол жағында түскен және шағылған толқын, ал оң жағында тек өткен толқын болады. Бөгет ішінде -функциясы толқындық сипатта болмайды, ықтималдылық экпоненциалды кемиді. 1 сурет Туннельдік эффект арқылы металдардағы электрондардың суық эмиссиясын, альфа ыдырауын, ядролардың спонтанды бөлінуін және т.б. түсіндіруге болады. Басқа теориялармен өзара әрекеттесу Кванттық механиканың негізгі принциптері өте абстрактілі. Олар жүйенің мемлекеттік кеңістігін Гилберт деп айтады, ал физикалық шамалар осы кеңістікте әрекет ететін Эрмиан операторларына сәйкес келеді, бірақ Гильберт кеңістігінің қандай екендігі және қандай операторлар екенін нақты көрсетпейді. Кванттық жүйенің сандық сипаттамасын алу үшін олар тиісті түрде таңдалуы керек. Мұндағы маңызды нұсқаулық - кванттық-механикалық әсерлердің елеулі болуын тоқтататыны және жүйенің мөлшері ұлғайған сайын классикалық сипаттамаларға ие болатындығы туралы корреспонденция қағидасы. Мұндай «үлкен жүйенің» шегі классикалық лимит немесе сәйкестік шегі деп те аталады. Сонымен қатар, сіз жүйенің классикалық моделін қарастырудан бастай аласыз, содан кейін сәйкестік шегінен тыс қай кванттық модель классикалық модельге сәйкес келетінін түсінуге тырысыңыз. Кванттық механика алғаш рет тұжырымдалған кезде классикалық емес релятивистік механиканың модельдеріне сәйкес келетін модельдерге қолданылды. Мысалы, әйгілі гармоникалық осциллятор моделі осциллятордың кинетикалық энергиясының ашық емес релятивистік сипаттамасын, сонымен қатар сәйкес кванттық модельді қолданады. Кванттық механиканы салыстырмалықтың арнайы теориясымен байланыстырудың алғашқы әрекеттері Шредингер теңдеуін Дирак теңдеуімен алмастыруға әкелді. Бұл теориялар көптеген эксперимент нәтижелерін түсіндіруде сәтті болды, бірақ релятивистік құру және элементар бөлшектерді жою сияқты фактілерді елемеді. Толығымен релятивистік кванттық теория бөлшектердің тіркелген тізіміне емес, өрісте кванттау ұғымын қолданатын кванттық өріс теориясының дамуын қажет етеді. Алғашқы аяқталған кванттық өріс теориясы, кванттық электродинамика электромагниттік әсерлесу процестерінің толық кванттық сипаттамасын береді. Кванттық өріс теориясының толық аппараты электромагниттік жүйелерді сипаттау үшін көбінесе артық. Кванттық механикадан алынған қарапайым тәсіл зарядталған бөлшектерді классикалық электромагниттік өрістегі кванттық-механикалық объект ретінде қарастыруды ұсынады. Мысалы, сутегі атомының элементарлық кванттық моделі классикалық Куломб потенциалын қолдана отырып атомның электромагниттік өрісін сипаттайды (яғни, қашықтыққа кері пропорционалды). Мұндай «жалған классикалық» тәсіл жұмыс істемейді, егер электромагниттік өрістің кванттық ауытқуы, мысалы зарядталған бөлшектердің фотоны шығаруы маңызды рөл атқара бастаса. Күшті және әлсіз ядролық әрекеттесулер үшін кванттық өріс теориялары жасалды. Күшті өзара әрекеттесудің кванттық өріс теориясы кванттық хромодинамика деп аталады және субнуклеарлы бөлшектердің - кварктар мен глюондардың өзара әрекеттесуін сипаттайды. Әлсіз ядролық және электромагниттік әсерлесулер олардың кванттық түрінде бір кванттық өріс теориясына біріктірілді, оны электроактивті әсерлесулер теориясы деп атайды. Фундаментальды күштердің ең соңғысы - ауырлықтың кванттық моделін құру әлі мүмкін емес. Псевдо-классикалық жақындастырулар жұмыс істейді және тіпті кейбір эффектілерді ұсынды, мысалы Хокинг радиациясы. Бірақ кванттық ауырлықтың толық теориясын тұжырымдау салыстырмалылықтың жалпы теориясы, қазіргі кездегі ең нақты ауырлық теориясы және кванттық теорияның кейбір іргелі қағидалары арасындағы бар қайшылықтарды қиындатады. Осы қарама-қайшылықтардың тоғысуы белсенді ғылыми зерттеулердің саласы болып табылады және ішекті теория сияқты теориялар болашақ кванттық тартылыс теориясының атауына үміткерлер бола алады. жүктеу/скачать 71,26 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|