ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2021
Просмотров: 2104
Скачиваний: 1
Пример
Пример
Рассчитать длины волн протона и
электрона с кинетической энергией
Е
= 100
МэВ
.
Протон нерелятивистский
(
Е
p
<<
m
p
c
2
).
В этом случае
Учитывая
,
что
= 197
МэВ
⋅
Фм
≈
200
МэВ
⋅
Фм
,
Имеем
Электрон релятивистский
(
Е
e
>>
m
e
c
2
).
В этом случае
Е
mc
c
m
Е
p
2
2
2
=
≈
=
c
c
м
МэВ
МэВ
МэВ
10
5
.
0
Фм
5
.
0
100
3
.
938
2
Фм
200
13
−
⋅
=
≈
⋅
⋅
⋅
=
p
см
МэВ
МэВ
13
10
2
Фм
2
100
Фм
200
−
⋅
=
=
⋅
≈
=
=
e
e
e
E
c
c
p
c
Модель
Модель
Бора
Бора
Модель
,
предложенная
Бором
,
впервые
позволила
удовлетворительно
объяснить
закономерность
строения
атома
.
Основные
постулаты
модели
Бора
:
1.
Электрон
равномерно
вращается
вокруг
атомного
ядра
по
круговой
орбите
под
действием
кулоновских
сил
в
соответствии
с
законами
Ньютона
.
2.
Разрешенными
орбитами
электрона
являются
только
те
,
для
которых
момент
импульса
электрона
равен
n
.
3.
При
движении
электрона
по
стационарной
орбите
атом
не
излучает
энергию
.
4.
При
переходе
с
орбиты
с
энергии
i
E
на
другую
орбиту
с
энергией
f
E
(
i
f
E
E
>
)
излучается
фотон
,
имеющий
энергию
i
f
h
E
E
ν
=
−
.
Niels Henrik David Bohr
(1885-1962)
1923
1923
Принцип
Принцип
соответствия
соответствия
Всякая новая теория в физике должна
сводиться
к
хорошо
установленной
,
соответствующей классической теории
,
если
эта
теория
прилагается
к
специальным случаям
,
которые успешно
описываются менее общей теорией
.
Нобелевская премия по физике
1922
г
.
–
Н
.
Бор
За работы по исследованию структуры
атомов и их излучений
.
Рождение
Рождение
и
и
уничтожение
уничтожение
частиц
частиц
Позитрон является стабильной частицей и может
в пустом пространстве существовать бесконечно
долго
.
Однако при столкновении электрона и
позитрона происходит их взаимное уничтожение
—
аннигиляция
.
Электрон и позитрон исчезают
,
и
вместо них рождаются два
γ
–
кванта
Наряду
с
процессом
аннигиляции
был
обнаружен процесс рождения пары электрон
-
позитрон
.
В
классической
физике
понятия
частицы и волны резко разграничены
:
одни
физические объекты являются частицами
,
а
другие
—
волнами
.
Превращение пары электрон
-
позитрон в фотоны стало дополнительным
подтверждением
представления о
том
,
что
между излучением и веществом много общего
.
Процессы
аннигиляции
и
рождения
пар
заставили
по
-
новому
осмыслить
природу
элементарных частиц
.
Элементарная частица
перестала быть неизменным
«
кирпичиком
»
в
строении материи
.
Возникла новая чрезвычайно
глубокая концепция взаимного превращения
элементарных
частиц
.
Оказалось
,
что
элементарные
частицы
могут
рождаться
и
исчезать
,
превращаясь в другие элементарные
частицы
.
2
e
e
γ
+
−
+ →
Корпускулярные
Корпускулярные
и
и
волновые
волновые
свойства
свойства
частиц
частиц
.
.
Принцип
Принцип
неопределенности
неопределенности
Экспериментальное
подтверждение
идеи
корпускулярно
-
волнового
дуализма
привело
к
пересмотру
привычных
представлений
о
движении
частиц
и
способе
описания
частиц
.
Для
классических
материальных
точек
характерно
движение
по
определенным
траекториям
,
так
,
что
их
координаты
и
импульсы
в
любой
момент
времени
точно
известны
.
Для
квантовых
частиц
это
утверждение
неприемлемо
,
так
как
для
квантовой
частицы
импульс
частицы
связан
с
ее
длиной
волны
,
а
говорить
о
длине
волны
в
данной
точке
пространства
бессмысленно
.
Поэтому
для
квантовой
частицы
нельзя
одновременно
точно
определить
значения
ее
координат
и
импульса
.
Если
частица
занимает
точно
определенное
положение
в
пространстве
,
то
ее
импульс
полностью
неопределен
и
наоборот
,
частица
с
определенным
импульсом
имеет
полностью
неопределенную
координату
.
Неопределенность
в
значении
координаты
частицы
x
Δ
и
неопределенность
в
значении
компоненты
импульса
частицы
x
p
Δ
связаны
соотношением
неопределенности
,
установленным
В
.
Гейзенбергом
в
1927
году
.
x
x
p
Δ ⋅ Δ ≈
Из
принципа
неопределенности
следует
,
что
в
области
квантовых
явлений
неправомерна
постановка
некоторых
вопросов
,
вполне
естественных
для
классической
физики
.
Так
,
например
,
не
имеет
смысла
говорить
о
движении
частицы
по
определенной
траектории
.
Необходим
принципиально
новый
подход
к
описанию
физических
систем
.
Не
все
физические
величины
,
характеризующие
систему
,
могут
быть
измерены
одновременно
.
В
частности
,
если
время
жизни
некоторого
состояния
равно
t
Δ
,
то
неопределенность
величины
энергии
этого
состояния
E
Δ
не
может
быть
меньше
/
E
Δ
.
E
t
Δ ⋅ Δ ≈