Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/a02.htm
Дата изменения: Sat Jun 14 16:39:44 2014 Дата индексирования: Sun Apr 10 02:01:03 2016 Кодировка: Windows-1251 |
Корпускулярные и волновые свойства частиц. Принцип неопределенностиВ 1900 г. была опубликована работа М. Планка, посвященная проблеме теплового излучения тел. М. Планк моделировал вещество как совокупность гармонических осцилляторов различной частоты. Предположив, что излучение происходит не непрерывно, а порциями - квантами, он получил формулу для распределения энергии по спектру теплового излучения, которая хорошо согласовывалась с опытными данными
где h - постоянная Планка, k - постоянная Больцмана, T - температура, ν - частота излучения. Так, впервые в физике появилась новая
фундаментальная константа - постоянная Планка.
Гипотеза Планка о квантовой природе теплового
излучения противоречит основам классической
физики и показала границы ее применимости. E = hν, где λ и ν - длина волны и частота фотона, Представления о квантованности электромагнитного излучения позволили объяснить закономерности фотоэффекта, исследованные экспериментально Г. Герцем и А. Столетовым. На основе квантовой теории А. Комптоном в 1922 году было объяснено явление упругого рассеяния электромагнитного излучения на свободных электронах, сопровождающееся увеличением длины волны света. Открытие двойственной природы электромагнитного излучения - корпускулярно-волнового дуализма оказало значительное влияние на развитие квантовой физики, объяснение природы материи.
В 1924 г. Луи де Бройль выдвинул гипотезу об универсальности корпускулярно-волнового дуализма. Согласно этой гипотезе не только фотоны, но и любые другие частицы материи наряду с корпускулярными обладают также и волновыми свойствами. Соотношения, связывающие корпускулярные и волновые свойства частиц, те же, что были установлены ранее для фотонов E = h где h = 2π ΔxћΔpx Из принципа неопределенности следует, что в
области квантовых явлений неправомерна
постановка некоторых вопросов, вполне
естественных для классической физики. Так,
например, не имеет смысла говорить о движении
частицы по определенной траектории. Необходим
принципиально новый подход к описанию
физических систем. Не все физические величины,
характеризующие систему, могут быть измерены
одновременно. В частности, если время жизни
некоторого состояния равно Δt, то неопределенность величины энергии
этого состояния ΔE не
может быть меньше ΔE/ ΔEћΔt |