Уравнение Шрединира. Стационарное состояние.

В квантовой механике возникла проблема отыскания такого уравнения, которое являлось бы аналогом уравнения Ньютона. Как известно, уравнения Ньютона позволяет для макроскопических тел решить основную задачу механики: по заданным силам, действующим на тело и определенным начальным условием найти для любого момента времени координаты тела и его скорость. При решении аналогичных задач в квантовой механике нужно учитывать, что для частиц микромира характерна двойственность св-в, которые делают не квантовым применением к этим частицам классич понятий по скорости и координатам. Вероятностные толкования волн де Бройля и соотношение неопределенностей Гейенберга указывают, что уравнение движения в квантовой механике должно быть таким, чтобы оно позволяло объяснить их поведение на основании волновых св-в частиц, поскольку состояние частиц в квантовой механике определяется заданием волновой ф-ции, то это уравнение должно быть волновым. Такое уравнение было полученно Шреднигером. Это уравнение не выводится, а постулируется. Справедливость уравнения Шреднинера даказ тем, что выводит квантов механики полученные с помощью этого уравнения согласуется с экспериментом. Общее уравнение Шредигера (зависищ от времени) имеет вид:

-h/2m  + U(x,y,z)  = ih/t

-оператор Лапласса

=/x + /y + /z

U(x,y,z) – потенциальная энергия…….в силовом поле в котором она движется

=(x,y,z)- искомаая волновая ф-ция частицы

Приведение уравнения справедливо для любых частиц со спином=0, движущиеся со скоростью много меньше с. В этом уравнении на волновую ф-цию накладываются ограничения: 1. …-функция должна дыть конечной, непрерывной, однозначной. 2. Имеет непрерывную производную 3. Выполняется условие нормировки.

Стационарное уравнение Шрединера m/h(E-U)

E-полная энергия частицы, постоянна для случая стацион. поля U = U(x,y,z); =(x,y,z)

Подобный тип уравнения имеет бесчисленное множество решений из которых путем наложения граничных условий отбирают решения имеющие физический смысл. Значение Е при котором существует решение стационар. Уравнения Шрединера наз собственным значением. Ф-ция  удовлетворяющая стац уравнению Шрединера при данных собственных значениях энергии наз собственной ф-ей.

Билет 56 Элементы физики элементарных частиц. Частицы и античастицы. Кварки. Теория великого объединения.

Развитие физики тесно связано с изучением космического излучения. Различают 1-ое и 2-ое космическое излучения:

1. 1-ое косм. излучение представляет собой поток элементарных частиц высокой энергии при приближении к земле интенсивность космического излучения возрастает, что свидетельствует о появлении 2-го космического излучения которое образуется в результате взаимодействия 1-го космического излучения с ядрами атомов земной атмосферы.

2. Во 2-ом космическом излучении встречаются практически все известные элементарные частицы.

Существует 4 типа фундаментальных взаимодействий:

1. сильное или ядерное (связь протонов и нейтронов в атомах)

2. электромагнитное (характерно для всех элементарных частиц за искл: нейтрино, антинитрино и фотона)

3. слабые взаимодействия (наиболее медленное из всех, ( распад))

4. гравитационные взаимодействия. Присуще всем частицам, однако из-за малости массы оно мало пренебрежимо.

Выделяют 3 группы элементарных частиц:

1. Фотоны (фотон)

2. Липтоны (с греческого легкий)

3. Адроны (с греч. крупный, сильный) - мезоны (адроны с целом спином) - бармоны (дробный спин, p,n)

Адроны делятся на кварки.