Како да дознаам квантната физика

Квантна физика (тоа е квантна теорија или квантна механика) - ова е посебна насока на физиката, која се занимава со описот на однесувањето и интеракцијата на материјата и енергијата на ниво на елементарни честички, фотони и некои материјали со многу ниски температури. Квантното поле е дефинирано како "акција" (или во некои аголни импулс) честички, кои во големина се наоѓаат во големината на малата физичка константа, која се нарекува постојана штица.

Чекори

Метод 1 од 8:
Постојан Планк
  1. Сликата со наслов Разбирање на квантната физика Чекор 1
Еден. Започнете со проучувањето на физичкиот концепт на постојана лента. Во квантната механика, постојаната штица е квантум на дејствување, се нарекува Час. Слично на тоа, за интеракција на елементарните честички, квантум Момент на импулс - Ова е намалената постојана лента (постојана лента поделена со 2 π) е назначена како ħ и наречен "H со функција". Вредноста на постојаната штица е исклучително малку, ги комбинира моментите на импулсот и назначувањето на активностите кои имаат поопшт математички концепт. Име Квантна механика Тоа подразбира дека некои физички количини како моментот на импулсот можат да се променат само Дискретни, и не континуирано (цм. Аналоген) метод.
  • На пример, моментот на електронски пулс, врзан за атом или молекула, квант и само може да ги прифати вредностите на повеќекратното од горенаведената постојана штица. Оваа квантизација го зголемува електронот орбитал на серија на целиот примарен квантен број. Спротивно на тоа, моментот на импулсот на неповрзани електрони, кои се близу, не се квантизираат. Постојаниот Планк исто така се користи во квантната теорија на светлината, каде што светлината квант е фотон, а предметот комуницира со енергијата со транзицијата на електрони помеѓу атомите или "квантниот скок" на поврзаниот електрон.
  • Единици на постојана штица, исто така, може да се гледа како момент на енергија. На пример, во предметната област на елементарната физика на честички, виртуелните честички се претставени како маса на честички кои спонтано произлегуваат од вакуум во многу мала област и играат улога во нивната интеракција. Границата на животот на овие виртуелни честички е енергијата (маса) на секоја честичка. Квантна механика има голема предметна област, но во секој математички дел има постојана штица.
  • Сликата со наслов Разбирање на квантната физика Чекор 2
    2. Дознајте за тешки честички. Тешките честички минуваат од класичен до квантната енергетска транзиција. Дури и ако слободниот електрон, кој има некои квантни својства (како ротација), како неврзан електрон, се приближува кон атомот и се забавува (можеби поради емитувањето на фотоните), се движи од класичен до квантно однесување, бидејќи нејзината енергија е спуштен под енергетската јонизација. Електронот се врзува за атомот и неговиот момент на импулсен во однос на атомскиот кернел е ограничен на квантната вредност на орбитата, која може да ја заземе. Оваа транзиција е ненадејна. Може да се спореди со механички систем кој ја менува својата состојба од нестабилна за стабилна или неговото однесување варира со едноставен хаотичен или дури може да се спореди со ракетен брод, кој се забавува и оди под стапката на поделба и зафаќа орбита некоја ѕвезда или друг небесен објект. За разлика од нив, фотоните (кои се бестежини) таква транзиција не се врши: тие едноставно го преминуваат просторот непроменет додека не комуницираат со други честички и не исчезнуваат. Ако погледнете на ноќното небо, фотоните од некои ѕвезди без промена на долги светлосни години, потоа комуницирајте со електронот во молекулата на вашата мрена, испуштајќи ја енергијата, а потоа исчезнува.
  • Метод 2 од 8:
    Иновативни идеи
    1. Сликата со наслов Разбирање на квантната физика Чекор 3
    Еден. Останете во тек со иновациите во квантната теорија. Треба да ги познавате добро, меѓу нив постојат како што се:
    1. Квантното поле ги следи правилата што се разликуваат малку од она што го среќаваме секој ден.
    2. Акција (моментот на импулс) не е континуирано, се состои од мали индивидуални елементи.
    3. Елементарните честички се однесуваат и како честички, и како бранови.
    4. Движењето на одредена честичка е инхерентно случајно, и може да се предвиди само со помош на теоријата на веројатност.
    5. Тоа е физички невозможно да се измери позицијата, и пулсот на честички со точноста на постојаната лента. Поточно, измери една вредност, толку помалку точноста ќе биде во мерењето на друга.
    Метод 3 од 8:
    Двојни честички и бранови
    1. Сликата со наслов Разбирање на квантната физика Чекор 4
    Еден. Испита концептот на дуализам на честички и бранови. Овој постулат наведува дека сите работи ги имаат својствата на честичките и брановите. Овој дуализам е главниот концепт на квантната механика, го прави класичниот концепт за "честички" и "бранови" на целосен опис на однесувањето на квантните честички.
    • За целосен обем на познавање на дуализмот на материјата, неопходно е да се знае за ефектот на Componton, фотоволтаичниот ефект, брановата должина на де Broblie и формулата за црни тела. Сите овие ефекти и теории го докажуваат дуализмот на природата на материјата.
    • Научниците се спроведени многу експерименти со светлина, докажувајќи дека светлината може да се однесува и како честичка, и како бран ... Во 1901 година, Макс Планк објави истражувања дека тој успеал да го репродуцира набљудуваниот спектар на светлината емитирана од прозрачен објект. За да ја завршите оваа студија, барот мораше да направи Фокусирани Математичка претпоставка за квантифицирани осцилатори (атоми на црно тело) кои го празат зрачењето. Подоцна Ајнштајн сугерираше дека ова е самиот електромагнетно зрачење, кое се претвора во фотони.
    Метод 4 од 8:
    Несигурност
    1. Сликата со наслов Разбирање на квантната физика Чекор 5
    Еден. Истражуваат принципите на неизвесност. Овој принцип тврди дека некои пара физички својства, како што се, на пример, позицијата и импулсот, не можат да бидат познати со висок степен на прецизност во исто време. Во квантната физика, честичката е опишана како група бранови, што доведува до овој феномен. Размислете за мерење на положбата на честичката. Таа може да биде насекаде. Пакетот за честички бран има ненулена амплитуда, што значи дека позицијата на неопределено - тоа може да биде речиси насекаде во ширењето на бранот. За точно мерење на позицијата, оваа група на бран мора да биде "компресирана" колку што е можно, што значи дека мора да биде составена од зголемена количина на синусоид преклопен заедно. Пулсот на честичките е пропорционален на бројот на бран на еден од овие бранови, но тоа може да биде било кој од нив. Значи, попрецизно мерење на позицијата - со комбинирање на повеќе бранови - значи дека мерењето на пулсот станува помалку точни (и обратно).
    Метод 5 од 8:
    Функции на бранот
    1. Сликата со наслов Разбирање на квантната физика Чекор 6
    Еден. Дознај за карактеристики на бран. Функцијата на функцијата на бран или бран е математичка алатка во квантната механика, која ја опишува квантната состојба на системот на честички или честички. Често се користи како сопственост на честички поврзан со нивниот корпускуларен бран дуализам, кој е означен со ψ (позиција, време) каде | ψ | Подеднакво веројатноста за наоѓање на објект во одредена позиција во одредено време.
    • На пример, во атом со еден електрони, како што е водород или јонизиран хелиум, функцијата на бран електрони содржи комплетен опис на однесувањето на електронот. Тоа може да се распадне на голем број атомски орбитали кои ја формираат основата за можни функции на бран. За атом кој има повеќе од еден електронски (или било кој систем со множество на честички), основниот простор се состои од можни конфигурации на сите електрони и функцијата на бранот ги опишува веројатностите на овие конфигурации.
    • При решавање на домашна работа со учество на бран функција, задолжително е да се биде добро познавање на сложените броеви. Друг предуслов е математиката на линеарна алгебра, формулата на Euler од сложената анализа и ознаката на Dirac Bra и Ket.
    Метод 6 од 8:
    Равенка за Schröderer
    1. Сликата со наслов Разбирање на квантната физика Чекор 7
    Еден. Расклопување на равенката Schröderer. Оваа равенка опишува како квантната состојба на физичкиот систем се менува со текот на времето. Основано е во квантната механика, како што е законите на Њутн во класичната механика. Решението на равенката Schröder ги опишува не само молекуларните, атомски и субатомски системи, туку и макро систем, можеби дури и целиот универзум.
    • Вкупната форма на равенката Schrödinger зависи од времето и дава опис на развојот на системот со текот на времето.
    • За стационарниот систем, се применува равенката на Schröderer, што не зависи од времето. Приближните решенија не зависат од времето. Равенките на Schröderer обично се користат за пресметување на нивоата на енергија и други својства на атомите и молекулите.
    Метод 7 од 8:
    Квантна суперпозиција
    1. Сликата со наслов Разбирање на квантната физика Чекор 8
    Еден. Расклопување на квантната суперпозиција. Се однесува на квантните механички својства на решенијата на равенката Schröder. Бидејќи равенката Schröderer е линеарна, секоја линеарна комбинација на решенија од одредена равенка исто така ќе биде решен. Оваа математичка сопственост на сите линеарни равенки е познат како принцип на суперпозиција. Во квантната механика, ваквите решенија често се ортогонални, на пример, како што се нивоата на енергија на електрони. Со тоа, излегува дека преклопната енергија е водена од нула и просечната вредност на изјавата (која било состојба на суперпозиција) е просечната изјава на операторот во поединечна држава, помножена со процентот на состојбата на суперпозицијата, "Во" што е.
    Метод 8 од 8:
    Игнорирајќи класично сликарство
    1. Сликата со наслов Разбирање на квантната физика Чекор 9
    Еден. Ајде да се свртиме кон концептите на класичната физика. Во квантната механика, патот на честичката е целосно идеализирана на поинаков начин, а старата квантна теорија претставува само модел на играчка за да се разбере атомската хипотеза.
    • На КМ, патот на честичките е претставен како да поминува низ сет на патеки, во класичната механика, патеката на честичките се определува со неговата траекторија, но има многу начини да имате многу патеки за кои оваа честичка може да патува. Оваа вистина е скриена во двослоен експеримент, во кој електронот се води како дуализам со корпускуларен бран, и оваа идеја е целосно објаснета со интегралниот пат на Feynman.
    • На km на постојана нормандализација, тоа е многу важно, бидејќи таа ја одредува можноста за изнаоѓање на честичка еднаква на еден и ЦМ, исто така, го потврдува принципот на суперпозиција.
    • За да се разбере највисокото ниво на километар, треба целосно да го игнорирате модел на играчки (Bora модел). Причината е едноставна - не можете да го одредите точниот пат на електронот на различни орбитални нивоа.
    • Ако класичниот лимит h се стреми кон нула, резултатите од км стануваат најблиску до класичната механика.
    • Класичните резултати може да се добијат со користење на просечната вредност, а најдобриот пример е теорема Ehrenthest. Се прикажува со користење на оперативниот метод.

    Совети

    • Одлучете ги нумеричките задачи од текот на средното училиште физика како пракса за работа која бара математичко решение во квантната физика.
    • Некои задолжителни услови за квантната физика вклучуваат класична механика, Хамилтон функција и различни бран својства, како што се пречки, дифракција и т.Д. Консултирајте ги учебниците или прашајте го вашиот наставник по физика. Неопходно е да се постигне јасно разбирање на физиката на високото образование и нејзините задолжителни услови. Ќе ви треба малку за да научите математика на колеџ. Да се ​​создаде шема (план за учење), видете ја содржината во Schaums преглед.
    • Постојат серија онлајн предавања на квантната механика на YouTube. Гледа во http: // YouTube.com / образование?Категорија = Универзитет / Наука / Физика / Квантна% 20Mechanics .
    Слични публикации