33. Квантовый гармонический осциллятор. Флуктуация.

Одна из важнейших задач о движении микрочастиц – задача о движении гармонического осциллятора, т.е. система, способная совмещать гармонические колебания.

Квантовая теория началась с М.Планка, который в 1900г. получил формулу для правильного описания спектрального распределения теплового излучения.

Планк сделал предположение, которое заключалось в том, что рассмотренные в качестве изуч. гармонические осцилляторы должны обладать энергией нераспределёнными как непрерывное перемещение, а принимающими дискретное значение и регулирующим образом распределение значений.

Осцилляторы с частотой должны обладать значением энергии, которые были бы кратны, т.е. умноженное на какое-то количество (на нечётное)

Например, колебания маятника с амплитудой или вертикальные колебательные колебания грузика, в мире микрочастиц приним математическая точка колебания 2хатомной молекулы или колебанием атомом в кристаллах.

Существенным для всех этих примеров является ограничение движения некоторого обратного значения, т.е. частица не может показывать параболическую яму, края которой уходят на бесконечность.

Флуктуация – ( с лат. «колебания») случайное отклонение наблюдаемой ФВ от его среднего значения.

Флуктуация происходит у любых величин, которые зависят от случайных факторов. Количественная характеристика флуктуации основана на математической статистики и теории вероятности.

Простой мерой флуктуации величины Х служит её дисперсия S2 , т.е. это среднее квадратическое отклонение Х от её среднего значения Х¯

S2x =(x-x)2 =x2 – x2 ,

где черта сверху означает статистическое усреднение.

Эквивалентной мерой флуктуации является квантовое отклонение, которое равно кв. корню из дисперсии.

34. Шумы – беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью, временной и спектральной структурой.

Первоначально шум относился к звуковым колебаниям, однако в современной науке

С физиологической точки зрения шум – всякий неблагоприятный воспроизводящий звук.

По спектру:

По частной характеристике шумы подразделяются на низкочастотные, не более 400 Гц, среднечастотные от 400 до 1000 Гц и высокочастотные свыше 1000 Гц.

По временным характеристикам различают постоянный шум и непостоянный, который в свою очередь подразделяется на колеблющиеся, прерывистые и импульсные.

По природе возникновения шумы делятся на механические, аэродинамические, гидравлические и электромагнитные.

Для количественной оценки шума используют усреднённые параметры, определёнными на основании статических законов.

Для измерения характеристик шума применяются шумомеры, частотные анализаторы, кореллометры и др.

Уровень шума чаще всего измеряют в дБ. Разговор 40-45дБ, в офисе 50-60, улица 70-80, фабрика (тяжёлая промышленность) 70-110.

Источниками акустического шума могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах. В технике основные источники шума – различные двигатели и механизмы.

По источнику возникновения шумы подразделяются на механические, гидравлические, аэродинамические и электрические.

Радиоэлектрические шумы – случайные колебания токов и направленных в радиоэлектрических устройствах. Возникает в результате неравномерной эмиссии электронов в электровакуумных приборах.

Воздействие шума на человека.