4. Давление света. Опыты, подтверждающие давление света. Корпускулярно-волновой дуализм излучения.

Давление света – явление, которое обусловлено передачей импульса фотоном телу, с которым он взаимодействует. p=I/c (1+R)cos²φ, где I- интенсивность света, R – коэффициент отражения света от поверхности, φ – угол падения. Опыт Лебедева: Свет проходит сквозь стеклянную стенку А, действует на газ, находящийся в В. Под давлением света газ перетекает в С. В С находится легкий подвижный поршень D, подвешенный на тонкой упругой нити Е. Световое давлений определяется по углу закручивания нити.

Корпускулярно-волновой дуализм – свойство любой микрочастицы обнаруживать признаки частицы и волны. В 1923г. Луи де Бройль выдвинул гипотезу об универсальности корпускулярно - волнового дуализма. Он утверждал, что не только фотоны, но и электроны и любые другие частицы материи на ряду с корпускулярными обладают также волновыми св-вами. Элементарные частицы в одних условиях ведут себя как локализованные в пространстве материальные объекты, двигающиеся с определённой энергией Е и импульсом р, по классическим траекториям, а в других – как волны, обладающие частотой ν и длиной волны λ что проявляется в их способности к интерференции и дифракции. Формула де Бройля р = h/λ сама по себе – свидетельство дуализма. В ней слева – импульс отдельной частицы (фотона), а справа – длина волны фотона.

5.Свойства волн де Бройля и их статистическая интерпретация. Эффект Рамзауэра. Опыт, подтверждающие волновые свойства микрочастиц.

Свойства волн де Бройля: - фазовая скорость υ_ф волн де Бройля больше скорости света: υ_ф= ω/k_λ=с²/υ >c, k_λ=2π/λ; - групповая скорость υ_г волн де Бройля равна скорости движения частицы υ, а произведение фазовой и групповой скоростей равно с²; - каждому стационарному состоянию электрона в атоме соответствует стоячая волна де Бройля: l=nλ, n=1,2,3… . Эффект Рамзауэра: полное эффективное сечение атома по отношению к проходящему через газ пучку электронов становится аномально малым при уменьшении скорости (отчетливо выражается для благородных газов: аргона, криптона, ксенона). Опыты Дэввисона и Джермера: при отражении нарушаются законы геометрической оптики, при заданном угле падения электроны отражаются от поверхности кристалла под различными углами. В результате опыта был выявлен дифракционный характер рассеяния и подтверждении формула λ=h/ .

6.Волновой пакет микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

Гейзенберг, учитывая волновые св-ва микрочастиц и связанные с волновыми св-вами ограничения в их поведении, пришел в 1927г. К выводу, что объект микромира не возможно одновременно с любой наперед заданной точностью характеризовать и координатой и импульсом, причем произведение неопределенностей координаты и соответствующей ей проекции импульса не может быть меньше величины порядка h. Согласно соотношению неопределенностей, чем точнее фиксирован, например, импульс, тем большая неопределенность будет в значении координаты. Согласно принципу неопределенностей, теряет смысл одно из важнейших понятий классической механики - понятие траектории частицы. Ведь это понятие предполагает, что в любой момент времени частица находится в определенной точке пространства и имеет импульс, направленный по касательной к траектории. Теперь уже нельзя говорить, что частица движется вдоль какой-то линии. Т.о., соотношение неопределенностей является квантовым ограничением применимости классической механики к микрообъектам. ∆х∆р_х≥ћ/2; ∆y∆р_y≥ћ/2; ∆z∆р_z≥ћ/2; ∆E∆t≥ћ/2;