1.Соотношения неопределенностей и принцип дополнительности.

Важнейшее значение в физике имеет принцип соотношения неопределенностей. Анализируя возможности одновременного измерения координаты и импульса электрона и учитывая волновые свойства микрочастиц, В.Гейзенберг пришел к выводу, что невозможно одновременно с заранее заданной точностью характеризовать объект микромира координатой и импульсом. Другими словами, чем точнее определяется местоположение микрообъекта, тем менее точными становятся сведения об импульсе(скорости). При одновременном рассмотрении координаты и импульса эти понятия дополняют друг друга. Чтобы понять существо этого утверждения, надо провести след.мысленный опыт по измерению координаты электрона. Для определения положения электрона следует, например, осветить или рассмотреть в микроскоп. Такой способ дает неопределенность(погрешность) в точности измерения координаты Δqэлектрона, равную приблизительнодлине волны используемого света λ: Δq= λ (1). Для установления более точного положения электрона нужно брать свет все с меньшей длиной волны.При взаимод-и с электроном свет передает ему импульс. Минимальную величину передаваемого импульса обеспечивает использование только одного фотона. Его величина равна импульсу фотона р_ф=h/ λ (h-пост.Планка). Из этого следует, что неопределенность импульса будет соответствовать неравенству Δр>h/ λ. Подставив в это нер-во выражение (1), получаем для произведения неопределенностей нер-во ΔqΔр>h. Это и есть соотношение неопределенностей Гейзенберга. В соответствии с ним микрочастица не может иметь одновременно и определенную координату (x,y,z) и опред-ую соответствующую проекцию импульса (р_х,р_y,р_z). Неопределенности этих величин находятся в соотве-ии со след.нер-ми:ΔxΔр_x≥h; ΔyΔр_y≥h; ΔzΔр_z≥h. В квантовой теории рассматривается соотношение неопределенностей для энергии и времени. Отсюда следует, что система. Существующая в течение времени не может быть охарактеризована опред-м значением энергии. Суть соотношения неопред-ей заключается в самой природе измеряемыхобъенктов-процесс измерения оказывает влияние на состояние микрообъекта. И установить это влияние невозможно, ткизмерит.приборыявл.макросистемами, в которых действуют закономерности и понятия классической механики, заменить их не представляется возможным. Соотношение неопр-ти для координаты, импулься микрообъекта, энергии состояния и частоты излучения- частные случаи и конкретное выражение общего принципа дополнительности, сформулированного Н.Бором. Этот принцип основывается на дополняющих друг друга представлениях о частице (корпускуле) и о волне. Одно представление без другого теряет смысл. Для полного описания атомной действительности необходимо привлекать корпускулярное и волновое представления-два подхода к описанию системы, но их использование ограничено принципом неопределенности. Принцип дополнительности связан не с формой, а с содержанием квантовой теории- с тем, как устроен мир. Он позволяет примирить, казалось бы, непримиримое- ведь электрон проявляет себя в разных экспериментах то волной, то частицей. Т.о., если в классической

Механике принимается, что измерение, например, координаты и импульса может быть произведено с любой точностью, то в квантовой механике соотношение неопределенностей является ограничителем применения положений классической механики к микрообъектам.