Корпускулярно-волновые свойства микромира

КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА МИКРОМИРА [c.12]

Квантовая механика называлась поначалу волновой механикой. Это — физика микромира, основанная на последовательном рассмотрении волновых свойств микрочастиц и квантовых, корпускулярных свойств световых волн. [c.84]

Корпускулярно-волновые свойства микромира. Законы, описывающие движение электронов и других частиц с малой массой (микрообъектов), отличаются от законов, определяющих движение тел, видимых невооруженным глазом (макрообъектов). [c.51]

Главной особенностью квантовой механики является ее вероятностный статистический характер она дает возможность находить вероятность того или иного значения некоторой физической величины. Объясняется это волново-корпускулярным дуализмом микромира, т. е. микрообъекты обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами. В отличие от классической физики в квантовой механике все объекты микромира (электроны, атомы, молекулы и др.) выступают как носители и корпускулярных и волновых свойств, которые не исключают, а дополняют друг друга. Не представляет труда обосновать объективность волново-корпускулярно-го дуализма для световых квантов — фотонов. Так, фотоэффект Столетова и эффект Комптона доказывают корпускулярную природу видимого и рентгеновского излучений, а интерференция и дифракция — волновую природу света. Потому для фотонов легко показать единство волны и корпускулы. Действительно, из формул [c.36]

Фотон можно рассматривать и как волну, и как частицу. При излучении макротел условия таковы, что на первый план выступают свойства частиц (прямолинейность распространения света, законы отражения и преломления и пр.). В этих случаях удобнее пользоваться простыми закономерностями, вытекающими из корпускулярной теории Ньютона о природе света. При изучении же микромира, т. е. элементарных частиц, обладающих малой массой и достаточно большой скоростью, проявляются и преобладают их волновые свойства (дифракция света, интерференция и т.д.). Но некоторые явления, например фотоэффект, невозможно строго и просто объяснить ни корпускулярной, ни волновой природой света. В то же время это явление легко объясняется квантовой теорией о природе света. Эта теория не противопоставляет волне движущуюся частицу (элементарную), а рассматривает их как два способа описания одного и того же процесса. [c.10]

В основе квантовомеханического истолкования законов микромира лежит понятие дуализма волна — частица. Волновые свойства частиц проявляются тем меньше и, наоборот, их корпускулярные свойства выражены тем более значительно, чем больше их масса. Поэтому мы можем с большой экспериментальной точностью (до 0,01 А, а иногда и до 0,001 А) установить пространственное положение тяжелых атомных ядер молекулы. [c.5]

Как правило, встретившись с чем-то совсем необычным, человечество создает новое понятие и постепенно привыкает к нему. Для утверждения о том, что электроны, позитроны и другие представители микромира обладают свойствами и частиц, и волн, создан специальный термин — корпускулярно-волновой дуализм. Им пользуются. Но, по-видимому, из-за несочетаемости свойств корпускул (частиц) и волн смысл этого термина плохо укладывается в нашем сознании и чувство неудовлетворенности полностью не исчезает. Хочется задать вопрос Что же такое электрон И корпускула, и волна А возможно, или корпускула, или волна Очень трудно найти доступные воображению модели того, что невозможно себе представить. Электрон и не волна, и не классическая частица. Электрон есть электрон. Однако если пытаться все же отыскать наглядные модели в арсенале классической физики, то это и и. .., и. . . , и или. . . , или. . . . Даже из тех примеров, которые мы рассмотрели, видно, что волновые свойства электрона, несомненно, надо учитывать. В его корпускулярных свойствах, наверное, никто не сомневается. [c.194]

В макромире корпускулярно-волновой дуализм незаметен — движение тел описывается как движение частиц. Причина этого в том, что постоянная Планка очень мала (Л = 6,62 10 Дж с), поэтому длины волн оказываются соизмеримыми с размерами частиц только в микромире. Например, электрон атома водорода движется с такой скоростью, что его длина волны равна 332 пм, а радиус атома водорода равен 52,9 пм, поэтому электрон в атоме водорода проявляет волновые свойства. Напротив, пуля массой 9 г, вылетающая из ствола со скоростью 1000 м/с, обладает X = 3,3 10 пм, при размере около 1 см (Ю пм). В размере пули уместится около 10 длин волн. Иначе говоря, волны всегда будут оставаться внутри пули, они никак не будут проявляться, и пуля будет двигаться как частица. [c.110]

Уравнение (У,2) выражает соотношение неопределенностей. Более глубокий анализ этого принципа приводит к выводу, что свойства элементарных частиц не могут быть описаны только с волновой или только с корпускулярной точки зрения, и если практически приходится описывать явления микромира на языке одной из этих теорий (волновой или корпускулярной), то принципиально неизбежна неточность, которая и выражается соотношением неопределенностей. [c.74]

Признание волновых свойств у электрона и у других частиц микромира поставило перед физикой необычайно сложные проблемы одна из наиболее трудных — природа волн де Бройля. Гипотезу, признававщую электрон волновым пакетом , пришлось оставить. Пакет обязательно расплывается по мере движения, к электрон должен был бы терять свои корпускулярные свойства. М. Борн выдвинул ставшее почти общепризнанным представление, согласно которому волна, соответствующая электрону (будем иметь в виду под этим словом вообще субатомную частицу), представляет собой изменение вероятности найти электрон в данном месте пространства. Вероятность — величина положительная, поэтому, если волна де Бройля выражается периодичесной (волновой) функцией г)7, то мерой собственно вероятности будет т 5 или произведение г г1з , где г]) — комплексно сопряженная функция.. С этой точки зрения можно говорить о наложении (суперпозиции) плоских волн. Попытка определить местонахождение (координату) электрона ведет к поразительным выводам. [c.29]

Ядро занимает лишь незначительную часть обш его объема атома, хотя концентрирует почти всю массу атома. Вокруг ядра группируются электроны. Оин вносят очень небольшой вклад в обшую массу атома, но зато занимают большой объем и обусловливают размеры атома. Главная концепция современной теории микромира состоит в том, что в атомной шкале частицы и волны незаметно переходят друг в друга, т.е. частицы имеют свойства воли, а волны - свойства частиц. Несмотря на то, что волновая природа фотонов (то есть света) была установлена давно, почти инкто до 1925 г. не принимал всерьез точку зрения, согласно которой вещество (например, электроны, атомы) подобно волне, а не корпускулярно. Но в 1925 г. Дэвиссон и Джермер открьпш дифракцию (т.е. волновые свойства) электронов на кристаллической решетке. Опыт по дифракции, позднее проведенный с другими частицами, включая молекулярный водород, четко показал, что частицы имеют волновые свойства. [c.5]

Двойственная (корпускулярно-волновая) природа микрообъектов.В основе современного понимания микромира лежит представление о том, что любая движущаяся частица обладает волновыми свойствами. Так, дифракция и интерференция электромагнитного излучения (света, радиоволн, 7 Лучей, рентгеновских лучей) служат убедительным доказательством его волновой природы. В то же время электромагнитное поле — это вещество, состоящее из микрочастиц, называемых фотонами, или квантами. Поэтому электромагнитное поле производит давление, обладает массой и т. д. (Интересно в связи с этим отметить, что за год масса Солнца уменьшается за счет излучения на 1,5 х х101 т ) [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология