Корпускулярно-волновой дуализм

Л е к ц и я 1

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Квантовая механика родилась не на голом месте, а возникла в недрах классической физики. Последняя оказалась неспособной объяснить широкий круг физических явлений. Два ее основных составных элемента - ньютонова механика и максвеллова электродинамика - пришли в несоответствие друг с другом. Выявились особенности поведения объектов на микроскопическом уровне, не свойственные макроскопическим объектам.

 

Корпускулярно-волновой дуализм

В классической физике всякий процесс есть либо движение частицы, либо распространение волны. В микромире ситуация иная.   (а) В XIX в. распространение света считали волновым процессом (интерференция, дифракция, поляризация) и развитие этой…

ДИСКРЕТНОСТЬ значений физических величин

Классическая физика не могла объяснить основные атомные явления. В 1911 г. Э. Резерфорд установил планетарную модель атома. Но с классической точки… В 1913 г. Н. Бор для “объяснения” свойств атомов предположил, что электроны… Рассмотрим другой пример дискретности, необходимый для дальнейшего. У электрона есть собственный магнитный момент m,…

СОСТОЯНИЯ МИКРОСИСТЕМ

ПОСТУЛАТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ

Всякая физическая теория изучает определенный класс физических систем. Физическая система описывается характерными масштабами, скоростями и… Одно из основных понятий любой физической теории – понятие состояния… (а) Если заданы переменные состояния в некоторый фиксированный момент времени, то мы имеем максимально возможную…

Постулат. Если состояние y является суперпозицией состояний y1 и y2, то для соответствующих им векторов

Примечание. Потом мы увидим, что с1 и с2 имеют вероятностный смысл. Пусть y1 состояние электрона с проекцией -m, а y2 - с проекцией +m, и пусть мы… |с1|2 + |с2|2 = 1.

РЕЗЮМЕ

Постулат I. Состояния y квантовой системы задаются векторами |yñ Î Н. Векторы |yñи с|yñ с любым с Î С отвечают одному и тому же состоянию. Суперпозиции состояний отвечает линейная комбинация векторов.

 

Итак, вектор состояния можно умножать на произвольное комплексное число. Произвол уменьшится, если потребовать, чтобы векторы состояний были нормированными: ||Uyñ||=1. Но полностью произвол не
устраняется: вектор еще может быть умножен на произвольный фазовый множитель:

 

|yñ ® |y¢ñ = e|yñ , ||Uy¢ñ|| = ||Uyñ||.

 

Этот произвол устранить уже не удается. Практически фазу мы выбираем из соображения удобства.