Квантова фізика

Related posts:

1. Класична і квантова механіка Квантова механіка – велика область фізики, що вивчає закони природи, які проявляються на малих відстанях і при невеликих енергіях атомів і субатомних частинок. Принцип відповідності між класичною і квантовою механікою. Автор24 – інтернет-біржа студентських робіт Даний напрямок послідовно випливає з ідей Макса Планка, який в 1900 році продовжив вивчати завдання випромінювання чорної речовини і роботи […]...
2. Релятивістська квантова механіка У 1927 р англійський фізик Поль Дірак звернув увагу на те, що для опису руху відкритих на той час мікрочастинок (електрона, протона і фотона), т. К. Вони рухаються зі швидкостями, близькими до швидкості світла, потрібно застосування спеціальної теорії відносності. П. Дірак склав рівняння, яке описувало рух електрона з урахуванням законів і квантової механіки, і теорії […]...
3. Що вивчає фізика? Фізика (від грецького “природа”) – це наука про навколишній світ. Фізика – всеосяжна наука. Ніякої процес природи не знаходиться поза фізики. Фізика описує все: механіку, електрику, магнетизм, оптику… Якісь речі очевидні для нас: тяжіння, сили інерції і тертя, кипіння рідини… Інші моменти природи не так зрозумілі, хоча ми до них давно “звикли”: електрика, магнетизм, різні […]...
4. Сучасна квантова механіка Квантова механіка – найважчий для розуміння розділ фізики. І ця трудність пов’язана, в першу чергу, не з використанням складної математики, а з тим, що тут використовуються більш складні і менш наочні поняття. Їх можна визначити тільки в рамках теоретичної фізики, тобто описаного вище модельного теоретико-операціонального підходу. У різних розділах фізики йдеться про різні процесах і […]...
5. Що таке квантова фізика Класична електродинаміка, прекрасно описує широке коло електромагнітних явищ, “дала збій” у процесах взаємодії світла з речовиною. Виявилося, що експериментально встановлені закони фотоефекту не можна пояснити в рамках електродинаміки. Планетарна модель атома, яку отримав Резерфорд в ході своїх знаменитих дослідів з розсіювання а-частинок, також знаходиться в глибокому протиріччі з електродинамікою Максвелла. Електрон, рухаючись навколо ядра, мав […]...
6. “Стара” квантова теорія Народженням квантової механіки вважається момент введення постійної Планка h (грудень 1900), за допомогою якої Планк отримав вираз, правильно описує спектр теплового випромінювання абсолютно чорного тела24 як для низьких, так і для високих частот. З цього починається “стара квантова теорія”, що складалася в тому, що фізикам вдавалося за допомогою постійної Планка h отримувати вирази, правильно описують […]...
7. Що таке квант – доповідь Квант (від латинського quantum – “скільки”) – це неподільна порція якоїсь фізичної величини. Наприклад, кажуть – квант світла, квант енергії або квант поля. Що це означає? Це означає, що менше бути вже просто не може. Коли говорять про те, що якась величина квантів, розуміють, що дана величина приймає ряд певних, дискретних значень. Так, енергія електрона […]...
8. Молекулярна фізика – коротко Людину оточують різноманітні тіла. Речовини, з яких ці тіла складаються, можуть бути як природного, так і штучного походження. Розвиток техніки вимагає створення нових речовин з певними властивостями: володіють малою щільністю, але високою міцністю; малою теплопровідністю або великою твердістю і т. п. Впливати на властивості речовини, змінювати їх, створювати речовини, що володіють певними властивостями, стало можливим […]...
9. Квантова електроніка Квантова електроніка – галузь науки, що вивчає процес створення електромагнітного поля, а також його характеристики, при переході атомів, молекул та іонів з одного енергетичного стану в інший. Іншими словами в квантовій електроніці, в порівнянні зі звичайною класичної, де електромагнітне поле є наслідком перетворення одного виду енергії (кінетичної) в інший (електричну), поява цього поля є наслідком […]...
10. Альтернативна квантова теорія З часів формування перших постулатів, що характеризують основні особливості квантової фізики, одночасно почали використовуватися і висловлюватися альтернативні теорії про існування і взаємодії часток на мікрорівні. Одним з основоположників такого напрямку в квантовій фізиці став вчений Девід Бом, який сформував відмінне від класичного думки більшості фізиків-теоретиків початку 20 століття свої уявлення. Основи альтернативної квантової теорії У […]...
11. Основні уявлення квантової механіки Виявлення корпускулярних властивостей світла і хвильових властивостей частинок послужило поштовхом до розробки нової фізичної теорії, названої квантовою механікою. Виявилося, що детермінізм, притаманний класичної фізики, у квантовій механіці повністю відсутня. Кантова механіка – імовірнісна теорія. При описі руху частки квантова механіка використовує не її координати, а ймовірності виявити частинку в тій чи іншій галузі. Це і […]...
12. Розділи фізики Фізика – це область природознавства, це наука про найпростіші і найбільш загальних природних законах, про матерії, її русі і структурі. В основі всього природознавства лежать закони фізики. Вперше термін “фізика” фігурує в навчаннях Аристотеля, ще в $ IV $ столітті до нашої ери. Спочатку термін “філософія” і термін “фізика” були синонімами, оскільки в основі цих […]...
13. Квантова теорія Бома Теорія, запропонована вченими де Бройлем і Бомом (механіка Бома, 1952 р.) виступає в якості однієї з інтерпретацій квантової теорії і є прикладом найпростішої теорії з прихованими змінними. Поняття теорії квантів де Бройля-Бома Відповідно до теорії де Бройля-Бома, швидкість якої-небудь однієї частинки буде залежною від безпосередньо величини хвильової функції, яка залежить від конфігурації всього Всесвіту. Вона […]...
14. Квантова електродинаміка “Квантова електродинаміка (КЕД), безперечно, є найбільш точною з коли-небудь створених теорій, що описують природні явища, – пише фізик Брайан Грін. – За допомогою квантової електродинаміки фізики змогли підтвердити роль фотонів як “найменших можливих згустків світла” і описати їх взаємодія з електрично зарядженими частинками в рамках математично закінченою моделі, що дозволяє отримувати переконливі передбачення “. (Цит. […]...
15. Атомізм, механіцизм, квантова теорія будови речовини Положення про будову речовини знаходять яскраве вираження в боротьбі двох систем: дискретності (переривчастості) – корпускулярна концепція, і континуальності (безперервності) – континуальної методика. З ними безпосередньо пов’язані теорії взаємодії матеріальних предметів, які реалізувалися як спосіб дальнодействия (передача елементів без фізичної середовища) і механізм близкодействия (переміщення від точки до точки). Концепція переривчастості була розроблена і представлена ​​І. […]...
16. Науковий метод – фізика Якими ж шляхами видобувається наукова істина? Кілька сотень років тому були вироблені основи фізичного методу дослідження. Він полягає в наступному: спираючись на досвід, роблячи припущення про суть того чи іншого явища, відшукують спочатку якісні, а потім кількісні (що формулюються математично) закони природи; відкриті закони перевіряються практикою. Таким чином, схема наукового пізнання виглядає так: Запам’ятай спостереження […]...
17. Фізика: цікаві факти Слово “фізика” походить від грецького “physis” – “природа”. Так називалася перша книга, присвячена дослідженню природи, яку написав Аристотель ще в IV столітті до н. е. Фізика – одна з головних наук про природу. Вона вивчає механічні, теплові, електричні і магнітні явища, встановлює закони, яким підкоряються явища і процеси, що відбуваються в природі. Пізнавати світ, в […]...
18. Фізика і методи наукового пізнання Пізнання починається зі спостереження. З раннього дитинства ми спостерігаємо за тим, що відбувається навколо. Ми бачимо, що м’яч, підкинутий вгору, завжди падає вниз на землю, чуємо, що за блискавкою завжди слідують гуркіт грому, відчуваємо, що влітку завжди тепліше, ніж взимку і т. п. Однак ці важливі спостереження, взяті всі разом, ще не утворюють науку фізику. […]...
19. “Квантова драбина” Вайскопфа Перейдемо тепер до питання, як з точки зору квантової теорії пояснюється існування стабільних станів речовини і як у мікросвіті виникає чудова ієрархія, яку можна назвати “квантової сходами”. Звернемо увагу, що існування у будь-якої системи стану з кінцевою найменшій можливій енергією забезпечує її стабільність і дозволяє уникнути багатьох парадоксів. Наприклад, якби рух електронів в атомі підпорядковувалося […]...
20. Квантово-польова картина світу Передумови виникнення сучасної картини світу У теорії відносності, створеної А. Ейнштейном, було вперше введено поняття відносності простору і часу, а також поняття про кривизну єдиного чотиривимірного просторово-часового континууму. Це була остання велика теорія в рамках електромагнітної картини світу. Починаючи з кінця 19 століття між електромагнітної теорією і емпіричними фактами виявлялася все більше і більше суперечностей. […]...
21. Що вивчає механіка? Одна з основних наук про навколишній світ – фізика – складається з багатьох розділів, до предметів досліджень кожного з яких відносяться окремі явища, різні за своєю природою. Електрика, магнетизм, термодинаміка, оптика – ось тільки деякі з них. У цій статті ми розглянемо, що вивчає механіка. У широкому сенсі даний напрямок фізики займається описом руху тіл, […]...
22. Елементарні частинки і релятивістська квантова механіка Першою елементарною частинкою (ЕЧ) став електрон – носій негативного електрики в атомах, що володіє мінімальною спостережуваної величиною заряду. Він був відкритий англійським фізиком Дж. Дж. Томсоном в 1897 р У 1919 р англійський фізик Е. Резерфорд виявив серед частинок, вибитих з атомних ядер, протони – частки з позитивним зарядом тієї ж величини, що і у […]...
23. Як пов’язана фізика з іншими науками? Ще не так давно люди їздили в тарантасах, запряжених кіньми, жали серпами жито, коротали вечори при світлі палаючих скіп. І тільки в казках мріяли про чудеса: килимі-літаку, сокирі-саморубе, золотого півника – вірному сторожі від “набігу сили лайливої”, диво-вогнику. Чи стала казка бувальщиною? Так! Сьогодні люди літають на літаках, їздять на автомобілях (рис. 1). Комбайни жнуть […]...
24. Квантова оптика Відповідно до основних положень квантової теорії Планка і Ейнштейна, випромінювання, і, зокрема, видиме світло володіє корпускулярними властивостями. Очевидно, що за певних умов ці властивості повинні проявлятися в оптичних експериментах. Клас оптичних явищ, для пояснення яких слід залучати уявлення про кванти енергії випромінювання та їх носіях – фотонах, отримав назву явищ квантової оптики. Такі явища пов’язані, […]...
25. Класична механіка – коротко Навколишній світ матеріальний. Рух – це спосіб існування матерії. Найбільш просто можна спостерігати механічний рух – зміна положення тіла в просторі, що відбувається з плином часу. Як вам уже відомо, вивченням механічного руху займається такий розділ фізики, як механіка. Класична механіка або механіка Ньютона, стала першою з існуючих сьогодні фундаментальних фізичних теорій не випадково: коло […]...
26. Співвідношення різних описів руху Для розуміння фізичних основ механіки при швидкостях тел малих порівняно зі швидкістю світла достатньо ньютонова підходу, в той же час є ряд інших (метод Лагранжа, метод Гамільтона і т. д.), складніших математично, але більш продуктивних для вирішення прикладних завдань підходів. Вони складають предмет теоретичної (аналітичної) механіки. Для повноти картини дамо їх коротку характеристику, розглянемо їх […]...
27. Теплопровідність – фізика Якщо взяти довгий залізний стрижень і тримати один його кінець над вогнем, то з часом він нагріється повністю і тримати його в руках буде нестерпно. Що ж відбувається з даним тілом з точки зору фізики? Ті атоми стержня, що знаходяться над вогнем, починають рухатися під дією температури, тобто починає збільшуватися їх кінетична енергія. Даний рух […]...
28. Що і як вивчає фізика 1. Фізика – наука про природу. Як вам добре відомо, фізика – одна з наук про природу, або, як кажуть, одна з природничих наук. Іншими природничими науками є астрономія, біологія, хімія, географія. Фізика вивчає фізичні явища: механічні, теплові, електромагнітні, світлові й ін. До фізичних явищ відносяться рух молекул, різних машин і механізмів, планет і їх […]...
29. Що вивчає молекулярна фізика і термодинаміка Молекулярна фізика виходить з уявлень про те, що всі тіла складаються з найдрібніших частинок – молекул і атомів. Частинки рухаються і взаємодіють один з одним, а фізичні властивості тіл пояснюються характером цього руху і взаємодії. Найпростішою моделлю молекулярної фізики служить ідеальний газ. У цій моделі ми нехтуємо розмірами частинок, їх внутрішньою будовою і взаємодією один […]...
30. Фізика твердих тіл Якщо порівнювати з газами, то тверді тіла є їх повною протилежністю. Ні про яку свободу пересування частинки твердих тіл навіть “не думають”. У твердих тілах частинки розташовані досить близько один до одного: відстані між частинками порядку розміру самих частинок. Сили взаємодії між частинками твердого тіла дуже великі; розташування частинок в просторі володіє періодичної повторюваністю і […]...
31. Атомна і ядерна фізика Атомна фізика – це розділ фізики, який вивчає будову атомів і елементарні процеси на атомному рівні. Атом – це найменша частка хімічного елемента, яка є носієм його властивостей. Атом складається з позитивно зарядженого ядра та електронної оболонки – сукупності електронів. Розмір атома визначається відстанню найбільш віддаленою від ядра електронної орбіти. Така модель зустрілася з утрудненнями: […]...
32. Гіпетеза де Бройля У 1923 р з’явилися три короткі замітки в “Comptes Reddue de l’Academie des Sciences”, які були присвячені дослідженням квантової теорії. Автором був Луї де Бройль. У наступному році він завершив свою дисертацію на здобуття наукового ступеня доктора філософії. Ще через рік дисертація була надрукована в журналі “Annales de Physique”. У роботах де Бройля розвивалася ідея […]...
33. Що таке електродинаміка – фізика Приступимо до вивчення нового розділу фізики – “Електродинаміка”. Мова піде про процеси, які визначаються рухом і взаємодією електрично заряджених частинок. Вивчення природи цієї взаємодії приведе нас до одного з найбільш фундаментальних понять фізики – електромагнітному полю. Важливо Електродинаміка – це наука про властивості і закономірності поведінки особливого виду матерії – електромагнітного поля, що здійснює взаємодію […]...
34. Науки про неживе: фізика, хімія, синергетика Наука подібна річці, яка добре видна, коли набрала чинності, але утворюється вона в результаті злиття кількох річок, серед яких непросто знайти головну, образ, запозичений у французького математика Л. Карно (1753-1823). Одні вказують на те, що наука розвинулася “з ремесел і звичаїв наших предків” (Дж. Бернал), і відсилають до кам’яного віку, коли людина починає накопичувати і […]...
35. Квантова телепортація У серіалі “Зоряний шлях”, коли капітан повинен вислизнути з небезпечної ситуації на якійсь планеті, він командує інженеру на космічному кораблі: “випромінюючи-ка мене вгору!” Через секунду капітан зникає з планети і з’являється знову на кораблі. До недавнього часу телепортація речовини була чистою фантастикою. У 1993 р комп’ютерник Чарлз Беннет з колегами запропонував підхід, в якому квантовий […]...
36. Теплові властивості кристалів Кристал являє собою систему впорядковано розташованих атомів, що володіють певними масами; між атомами діють сили тяжіння і відштовхування, що врівноважують один одного за певних рівноважних відстанях між атомами. При відхиленні атома з положення рівноваги виникає повертає сила, протилежна зміщення, величина якої залежить від типу атома, його оточення та напрямки зміщення в кристалі. Відповідно до класичної […]...
37. Хімія в 20 столітті У ХХ ст. ЯРН і парадигма хімії істотно змінилися. В основі сучасних хімічних уявлень лежать уявлення квантової хімії, що виникла відразу слідом за формуванням сучасної квантової механіки в кінці 1920-х років. Вона виникає в результаті сполучення “фізичних” і “хімічних” атомів (і молекул). У результаті цього всі вихідні уявлення хімії, введені вище, починають перевизначатися явним чином […]...
38. Місце механіки серед інших розділів фізики Механіка як наука, в сучасному розумінні, виникла раніше за інших розділів фізики. Вся сучасна фізика розвинулася, в основному, на базі механіки, починаючи з 17 століття. Принципи механіки вперше були сформульовані Ісааком Ньютоном (1643-1727) в його основному творі “Математичні початки натуральної філософії”, перше видання якого вийшло в 1687 році. Багато видатні вчені, попередники Ньютона, – Архімед […]...
39. Молекулярна фізика Всі тіла складаються з молекул, атомів і елементарних частинок, які розділені проміжками, безладно рухаються і взаємодіють один з одним. Кінематика і динаміка допомагають нам описати рух тіла і визначити силу, що є причиною цього руху. Однак на багато питань механіка відповідь дати не може. Наприклад, з чого складаються тіла? Чому при нагріванні багато речовин стають […]...
40. Атомна фізика, формули Атомна фізика – це один з найбільших розділів фізики, який досліджує внутрішню будову атомів і прості процеси, які відбуваються тільки на атомному рівні і є постійними. До атомної фізики вчені неодмінно відносять теорію елементарних частинок, методи і техніку прискорювачів позитивно заряджених частинок, ядерну енергетику. Центральним складовим елементом в цьому напрямку є нейтронна фізика. Основи атомної […]...