Квант механикасы

Квант механикасы - Атомдук масштабдагы кубулуштарды классикалык физиканын (механика, электр-динамика) моделдеринин эски түшүнүктө колдонулушу карама-каршы көзкараштарды туудуруп, андай ой жүгүртүү мүмкүн эместиги жана бул карама-каршылыктан чыгыш үчүн физикалык процесстердин, тендемелердин түрүн өзгөртүп, маселенин коюлуш процессин жаңыча жаңыртышы керек.

Атомдук масштабдагы кубулуштардын негизинде курулган жаңы теория Квант механикасы деп аталат. Квант механикасы (толкун механикасы) – микро-бөлүкчөлөрдүн жана алардын системаларынын кыймыл закондорун 10-6–10-13 см өлчөмдөгү микродүйнөдө изилдөөчү теория. Анын изилдөө объектилери: атомдор, молекулалар, атомдук ядролор жана элементардык бөлүкчөлөр. Квант механикасынын физикалык негизинин энергиялык кванттуулугу жөнүндө Планк божомолу Эйнштейндин фотондор тууралу, б. а. бөлүкчөлөрдүн микродүйнөдөгү абалын мүнөздөөчү айрым физикалык чоңдуктарын, мис., энергиянын дискреттүүлүгү жөнүндөгү түшүнүктү заттардын, бөлүкчөлөрдүн толкундук касиеттери жөнүндөгү де Бройль идеясы түзөт.

Бөлүкчө ϑ<<с ылдамдыгы менен (с − вакуумдагы жарык ылдамдыгы) кыймылда болсо, анда салыштырмалуу эмес Квант механикасы колдонулат: ϑ ~ с болгон учурда ал салыштырмалуу Квант механикасы менен алмаштырылат.

Жарыктын корпускулалык жана толкундук касиеттери жарык бөлүк-чөлөрү – фотондор үчүн гана мүнөздүү болбостон, тынч абалында массага ээ болуучу электрондор, молекулалар жана атомдук ядролор үчүн да мүнөздүү. Де Бройлдук толкун узундугу жана кыймылдагы бөлүкчөнүн импульсу де Бройль формуласы боюнча аныкталат: λ = h/p, (1) Е=hw, (2) мында – Планк турактуулугу, толкундук вектор, − толкун таралуучу багыттагы бирдик вектор. Де Бройль формуласы Квант механикасынын негизги фундаменттик катыштарынын бири. Бул фотондун (бөлүк-чөнүн) корпускулалык жана толкундук табиятын чагылдырат: сол жагы микробөлүкчөнүн кыймыл саны жана энергиясы, оң жагы К жана W толкунду мүнөздөйт.

Гейзенбергдин аныксыздык катышы. Толкундук касиетке ээ болгон бөлүкчө мейкиндикте белгилүү бир абалга ээ эмес, б. а. анын аныкталган r координатасы жана кандайдыр так белгилүү p импульсу болбойт. Квант механикасында бөлүкчөнун импульсунун (p) толкун узундугу (λ) менен болгон байланышы де Бройль формуласы аркылуу берилет. Микродүйнөдө бөлүкчөнү кароодо бир эле убакта анын координатасын жана импульсун аныктоого мүмкүн эмес экендигин билдирет. Өлчөө тактыгы Гейзенбергдин аныксыздык катышы (1927) аркылуу аныкталат. Тутумдаш өзгөрмөлүү координаталар – импульстар үчүн үч өлчөмдүү мейкиндикте бул аныксыздык катышы төмөнкүдөй жазылат: ΔхΔрх≥h/2, ΔyΔрy≥h/2, ΔzΔрz≥h/2, мында Δх,Δy,Δz − координаталардын аныксыздыгы, Δрx, Δрy, Δрz, − микродүйнөдөгү импульстун X, Y, Z − координаталык окторго болгон проекцияларынын аныксыздыгы. О. эле тутумдаш өзгөрмөлүүлөр убакыт-энергия үчүн аныксыздык катышы ΔtΔE≥h түрүндө жазылат. Бул аныксыздык катыштары универсалдуу мүнөзгө ээ.

Опреаторлор – Квант механикасында оператор зор мааниге ээ. Квант механикасында жөнөкөй операторлор болуп координатанын, импульстун, энергиянын, кыймыл санынын моментинин операторлору эсептелет.

Квант механикасы адегенде физикалык ой жүгүртүү, андан кийин ага тиешелүү математикалык аппарат аркылуу түзүлөт. Элементардык бөлүкчөлөрдө толкундук касиеттин мейкиндикте кандайдыр убакыт ичинде таралышын туюнтуучу толкун функциясы ψ(r,t).

Колдонулган адабияттар

• Мамлекеттик тил жана энциклопедия борбору. Физика. Энциклопедиялык окуу куралы. 2004 Бишкек. ISBN 9967-14-010-0