Ii тарау. Корпускулалық – толқындық дуализм 1 Жарық пен бөлшектердің корпускулалық – толқындық табиғаты. Луй – де – Бройль теңдеуі
§2.3 Гейзенбергтің анықталмаушылық принципі
жүктеу/скачать 389,66 Kb.
|
2 тарау Корпускулалык-толык дуализм
| §2.3 Гейзенбергтің анықталмаушылық принципі
Электронның әрі корпускулалық әрі толқындық қасиеттері бар ерекше бөлшек. Электронды макробөлшектерге тән физикалық шамалармен тек жуықтап қана сипаттауға болады, электрон кәдімгі классикалық бөлшек емес. Классикалық механикада кез келген бөлшек белгілі траектория бойымен қозғалады, сондықтан кез келген уақыт мезетінде координаты мен импульсі дәл анықтауға болады. Микро бөлшектердің толқындық қасиеттері болатындықтан олардың классикалық бөлшектерден біршама өзгешелігі болады. Шын мәнінде микробөлшек белгілі траектория бойымен қозғалады деуге болмайды, оның координаты мен импульсінің бір мезгілде өлшенген дәл мәндері болмайды. Мысалы, «берілген нүктедегі толқын ұзындығы» ұғымында физикалық мағына жоқ, ал импульс толқын ұзындық арқылы өрнектеледі. Осы жағдайға байланысты толқындық механикада мынадай принцип бар: электронның орнын және импульсін бір мезгілде дәл өлшеуге болмайды немесе электронның координаталарын және жылдамдықтарын бір мезгілде дәл өлшеу мүмкін емес. Мысалы: электронның -координатасын өлшегендегі қателік , ал осы бағыттағы жылдамдығын өлшегендегі қателік болса (2.3-сурет), онда пен көбейтіндісінің шамасы Планктың тұрақтасынан кем болмайды, яғни немесе , немесе 2.3-сурет Осы қатынастарды ең алғаш (1927 ж.) неміс физигі В.Гейзенберг ұсынған болатын, сондықтан бұлар Гейзенбергтің анықталмаушылық принципі деп аталады. Бұл қатынастан, егер координатаның мәні дәл болса ( ), онда импульстың белгілі мәні болмайды ; Сондай-ақ болса, онда координатаның белгілі мәні болмайды Гейзенбергтің анықталмаушылық қатынастарының өрнегінің алымындағы Планктың тұрақтасы ( ) өте аз шама. Сондықтан координаталар мен жылдамдықтың анықталмаушылықтары тек қарапайым бөлшектерге ғана анық білінеді, макробөлшектерде байқалмайды деуге болады. Мысалы: тозаңды (макробөлшек) алайық, оның массасы ; -координатаның қателігі болсын, сонда Бұл жылдамдықтың анықталмаушылығы болымсыз аз шама, мұны есепке алмауға болады. Сонымен тозаңның жылдамдығы мен координатасын іс жүзінде дәл өлшеуге болады. Енді атом ішінде қозғалған электронды қарастырайық, оның орнын анықтап көрейік. Негізгі күйдегі атомның радиусы , сондықтан атом ішіндегі электронның орны дәлдікпен анықталуы керек, яғни болуға тиіс, сонда Ал атом ішіндегі электронның жылдамдығының өзі шамалас болады. Сонда жылдамдықты анықтаудағы қателік, сол жылдамдықтың өзіне тең. Олай болса электронның орнын және жылдамдығын бір мезгілде анықтауға болмайды. Сондықтан атомның ішінде электрон белгілі жылдамдықпен қозғалатын тұйықталған орбита бар деп айтудың өзінде еш мағына жоқ. Атом ішіндегі электронның орнын мен жылдамдығын бір мезетте дәл анықтауға болмағанымен, оның атом ішінде берілген нүктеде болу ықтималдығын анықтауға болады. Осы ықтималдылық берілген нүктедегі электр зарядының ұзақ уақыттағы орташа тығыздығын сипаттайды. жүктеу/скачать 389,66 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|