|
| ||
1. Описание состояния | |||
(x,y,z,px,py,pz) |
| ||
2. Изменение состояния во времени | |||
| |||
3. Измерения | |||
x, y, z, px, py, pz |
| ||
4. Детерминизм. Статистическая теория | |||
| | |||
5. Гамильтониан | |||
H = p2/2m + U(r) | ![]() ![]() |
Состояние классической
частицы в любой момент времени описывается заданием ее координат и импульсов (x,y,z,px,py,pz).
Зная эти величины в момент времени t, можно определить эволюцию системы под действием
известных сил во все последующие моменты времени. Координаты и импульсы частиц
сами являются непосредственно на опыте измеряемыми величинами. В квантовой физике
состояние системы описывается волновой функцией (x,y,z).
Т.к. для квантовой частицы нельзя одновременно точно определить значения ее координат
и импульса и не имеет смысла говорить о движении частицы по определенной траектории,
можно определить только вероятность нахождения частицы в данной точке в данный
момент времени, которая связана с волновой функцией -
*
.
Изменение состояния классической частицы во времени описывается
уравнениями Гамильтона
=
H/
p,
=
-
H/
t,
где H - функция Гамильтона
H = p2/2m + U(r),
где U(r) - потенциал поля, в котором движется частица.
В квантовой физике изменение состояния частицы описывается уравнением Шредингера
где
- оператор Гамильтона - аналог классической функции Гамильтона, в которой p и
r заменены на операторы импульса
и координаты
.
px
| ![]() |
x![]() ![]() | |
![]() ![]() |
В классической физике движение частицы в принципе с любой степенью точности определяется заданием начальных условий. В квантовой физике описание состояния имеет вероятностный характер. Вероятность W нахождения частицы в точке (x,y,z) определяется квадратом модуля волновой функции
WdV = |(x,y,z)|2dV.
Измеряемые величины в квантовой физике являются статистическими средними, определяемыми соответствующими операторами
Например
средние значения координаты и импульса в состоянии, описываемом волновой функцией
(x,y,z)
даются соотношениями
Возбуждение люминесценции. Явление впервые изучалось А. Беккерелем, который установил свечение алмаза, сульфида цинка, некоторых солей урана и других веществ вблизи радиоактивных препаратов. Было установлено, что люминесценция возбуждается также во многих веществах органического происхождения. Одним из первых устройств для наблюдения кратковременных вспышек (сцинтилляций) с целью количественных измерений радиоактивности был спинтарископ