Скачиваний:
107
Добавлен:
14.12.2015
Размер:
2.54 Mб
Скачать

В случае фотонов понятно, так как волна делится на две части, которые интерферируют.

Но электрон неделим и локализован в одной точке при попадании

на фотопластинку. Значит, движение частицы подчиняется вероятностным законам.

Интерференционная картина лишь характеризует вероятность попадания электрона в определенную точку экрана.

Единственный способ «объяснения» этого явления - создание математического формализма, который естественно должен быть непротиворечив и как бы объяснять прохождение электрона через две щели.

В его основе - каждой частице поставлена в соответствие некоторая комплексная функция .

(r,t) (x, y, z,t).

Поскольку формально она обладает свойствами классической волны ее назвали волновой функцией - (пси - функция)

в связи с тем, что нельзя указать через какую щель проходит

 

электрон, понятие траектории теряет смысл.

63

Соотношение неопределенностей

В.Гейзенберг, учитывая волновые свойства микрочастиц, показал, что объект микромира невозможно одновременно с любой наперед заданной точностью характеризовать классически, то есть координатой и проекцией импульса на соответствующую ось.

Соотношения неопределенностей имеют вид:

x px 2

x - неопределенность значений

y py 2

координаты;

px - неопределенность значений

z pz 2

импульса.

 

64

Уравнения де Бройля

Поскольку корпускулярно-волновой дуализм имеет место для света (электромагнитного излучения), то он имеет место и для микрочастиц, поэтому микрочастицы обладают корпускулярно-волновым дуализмом.

Каждой микрочастице соответствует волна, характеризующаяся частотой колебания и длиной волны - вследствие этого движение микрочастиц является волновым движением.

hv hc .

p hv h k. c

Эти соотношения, выражающие связь между корпускулярными и волновыми свойствами микрочастиц, называются уравнениями де Бройля

68

Луи де Бройль

Louis Victor Pierre Raymond duc de Broglie

15.08.1892 – 19.08.1987

7-й герцог Брольи

французский физик

Родился в Дьеппе, Франция (Dieppe, France)

Умер в Париже, Фраеция (Paris, France)

69

x

and

px

 

y

and

py

Канонически сопряженные

z

and

pz

величины

 

Энергия и время являются канонически сопряженными

величинами

E - неопределенность значений

 

E t 2

энергии;

t - неопределенность определения

времени.

Определение энергии с точностью E должно занять интервал времени, равный по меньшей мере:

t ~ E

70

Вернер

Гейзенберг

Werner Karl Heisenberg

05.12.1901 – 01.02.1976

немецкий физик

Родился в Вюрцбурге, Германия

(Würzburg, Deutschland)

Умер в Мюнхене, Германия (München, Deutschland)

The Nobel Prize in Physics 1932

71

Волновые свойства частиц

Для фотона p E hc h

c c

Гипотеза Де Бройля для частиц

hp mvh

72