Состояния в классической и квантовой физике

Классическая физика	Квантовая физика
1. Описание состояния
(x,y,z,px,py,pz)	(x,y,z)
2. Изменение состояния во времени
=H/p,  = -H/t,
3. Измерения
x, y, z, px, py, pz	хpx ~ ypy ~ zpz ~
4. Детерминизм. Статистическая теория
	|(x,y,z)|2
5. Гамильтониан
H = p2/2m + U(r)	= 2/2m + U(r)

    Состояние классической частицы в любой момент времени описывается заданием ее координат и импульсов (x,y,z,p_x,p_y,p_z). 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 = x
= 2/2m + U(r)

    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

Другие главы учебника Физика

Законы сохранения 5.1. Механическая система - это совокупность тел, выделенных нами для рассмотрения 5.1.1. Внутренние и внешние силы 5.1.2. Замкнутая система 5.1.3. Импульс системы материальных точек - это векторная сумма импульсов всех материальных точек, входящих в систему 5.2. Закон сохранения импульса 5.3. Работа 5.3.1. Работа постоянной силы 5.3.2. Элементарная работа 5.3.3. Работа переменной силы 5.3.4. Единица измерения работы 5.4. Мощность P - это скорость совершения работы 5.4.1. Единица мощности 5.5. Кинетическая энергия 5.6. Консервативные и неконсервативные силы 5.6.1. Консервативность силы тяжести 5.6.2. Неконсервативность силы трения 5.7. Потенциальная энергия может быть введена только для поля консервативных сил 5.7.1. Некоторые конкретные выражения для потенциальной энергии Wn(r) 5.8. Закон сохранения механической энергии 5.8.1. Для одной материальной точки, движущейся в поле консервативных сил 5.8.2. Полная энергия системы материальных точек 5.8.2.1. Закон сохранения энергии для системы материальных точек 6.0. Кинематика вращательного движения 6.1. Поступательное и вращательное движение 6.2. Псевдовектор бесконечно малого поворота 6.3. Угловая скорость, сравните с (3.8) 6.4. Угловое ускорение 6.5. Связь линейной скорости материальной точки твердого тела и угловой скорости 6.6. Связь линейного ускорения материальной точки твердого тела с угловой скоростью и угловым ускорением

;

Прыгунки Спортбэби: прыгунки . Детские ходунки.Атомные станции с реакторами РБМК 1000 Преобразование энергии на АЭС Продажа автомобилей - kia cerato . Отзывы владельцев авто. Конструкция реактора РБМК-1000 Турбина реакторной установки Сепаратор-пароперегреватель Насосы атомной станции с реактором РБМК Система радиационного контроля Атомные станции с реакторами ВВЭР Система управления и контроля Атомные станции с реакторами БН-600 Высшая Математика Курс лекций - 1 семестр Интегралы - второй семестр примеры решения задач Конспекты - третий семестр Производная - 4 семестр ТФКП теория функции Дифференциалы задачи Mathematica учебник Ядерное разоружение Ядерные испытания Ядерная физика MATLAB электронный учебник Maple 7 математический анализ Первообразная курсовые задания Типовой по Кузнецову Смоленская АЭС Чернобыльская катастрофа