36.С оотношения неопределённостей

Соотношения неопределённостей – фундаментальные соотношения квантовой механики, устанавливающие предел точности одновременного определения так называемых дополнительных физических величин, характеризующих систему (например, координаты и импульса). В упрощённой формулировке эти соотношения утверждают, что дополнительные физические величины не могут быть одновременно точно определены. Неопределённостей соотношения являются следствием двойственной, корпускулярно-волновой природы частиц материи, отражением вероятностной (статистической) сути квантовой механики. Неопределённостей соотношения имеют вид неравенств, например, x p > = h/2 , где x – неопределённость координаты (частицы или системы), p – неопределённость её импульса, а h = 6.6^.10^-34 Дж^.с = 4.1^.10^-15 эВ^.с - постоянная Планка. Отсюда видно, что произведение неопределённостей координаты и импульса не может быть меньше , и никаким усовершенствованием методов наблюдения нельзя преодолеть этот рубеж. Увеличение точности определения координаты неизбежно ведёт к потере точности определения импульса. Предельная точность одновременного определения координаты и импульса даётся соотношением x· p . также см вопрос 34

37. Физический смысл соотношений неопределённостей.

Непосредственно из преобразований Лоренца получены соотношения Δp_xΔx ≥ H и ΔEΔt ≥ H. Первое связывает неопределенность Δp_x проекции p_x импульса рассмотренного объекта с неопределенностью Δx координаты x, а второе – неопределенность ΔE энергии E объекта с неопределенностью Δt момента t наблюдения. Величина H в соотношениях обладает размерностью действия и зависит от точности часов стержня и его массы.

38. Какой смысл имеют величины, входящие в формулу е  t  h

Другая важная пара дополнительных физических величин – энергия Е и время t. Соотношение неопределённостей для них имеет вид Е· t > . Это соотношение для релятивистских системы или частиц (двигающихся со скоростью близкой к скорости света с) может быть получено из соотношения неопределённостей для координаты и импульса простым преобразованием: x/с· pс = t Е > . Полученное соотношение для времени и энергии можно трактовать следующим образом. Для того, чтобы определить энергию частицы (системы) с точностью Е, необходимо проводить измерения в течение промежутка времени t > / Е. Следствием этого соотношения является возможность виртуальных (ненаблюдаемых) процессов, лежащих в основе механизма взаимодействия частиц в квантовой теории поля. Две частицы взаимодействуют, обмениваясь с нарушением баланса энергии на величину Е виртуальным (ненаблюдаемым) переносчиком взаимодействия, существующим в течение времени t < / Е. Другая трактовка соотношения Е t связана с понятием времени жизни нестабильного (распадающегося состояния системы или частицы). Так, если квантовая система в дискретном энергетическом состоянии живёт в среднем время t, то энергетическая ширина уровня Г даётся соотношением Г Е / t / . В силу крайней малости константы Планка , соотношения неопределённостей не играют практически никакой роли для макроскопических тел.

39. Как соотношение Е  t  h объясняет противоречия планетарной модели Резерфорда?

См вопрос 38