Элементарная квантовая теория Частицы и волны

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]

Например, для гелия при обычной температуре она около 10" см, т. е. порядка ангстрема. Однако при очень низких температурах Т 0) длина волны, ассоциированная с одной молекулой, стремится к очень большой величине (>и со). Естественно, что волновые свойства макрочастиц не были обнаружены, а применение классической механики к крупным частицам нигде не вступало в противоречие с опытом. Квантовая теория определяет не траекторию движения электрона вокруг ядра, а вероятность местонахождения электрона в системе атома. Квантовые законы отражают волновой характер движения электронов, и благодаря этим законам оказалось возможным объяснение строения атома. Вероятность нахождения электрона в различных точках пространства выражается волновой функцией г)) (статистическая интерпретация волновой функции). В то же время квантовая теория достаточно точно описывает движение элементарных частиц лишь в простейших случаях [55]. [c.137]

Большой опыт пионеров кристаллографии позволял им определить из наблюдений за формой и морфологией кристаллов свойства их симметрии, а значит и тип, даже если грани кристалла совершенно не напоминали его элементарную ячейку. Сегодня для определения типа кристаллической структуры служат эффективные методы дифракции рентгеновских, электронных и нейтронных лучей, непосредственно дающие сведения о микроскопическом строении твердого тела и применимые даже в случае очень тонких кристаллитов. Эти современные методы исследования основаны на дифракции волн в трехмерной периодической решетке кристалла. В 1912 г. физики Лауэ и Фридрих впервые доказали, что при прохождении рентгеновских лучей через кристалл возникают характерные картины дифракции. Позднее аналогичные явления наблюдались при использовании электронных и нейтронных лучей. Согласно закономерностям квантовой теории дифракция основана на волновых свойствах частиц По положению максимума дифракции и его интенсивности можно определить не только тип кристаллической структуры, но и точное расстояние между частицами в решетке, а также другие важные характеристики кристалла. Использование современных высокоавтоматизированных приборов для изучения структуры и точная обработка экспериментальных данных с помощью ЭВМ позволяют с большой точностью измерять атомное строение материала. Данные, полученные таким образом, являются основной предпосылкой для глубокого проникновения в свойства материалов на атомно-теоретическом уровне и способствуют разработке новых способов получения высокочистых материалов. [c.63]