Що таке квантова фізика

Related posts:

1. 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 […]...
2. Електродинаміка: визначення Електродинаміка – розділ фізики, що досліджує електромагнітне взаємодія між електрично зарядженими тілами і частками. Електромагнітним прийнято позначати взаємодії (тяжіння і відштовхування), що утворюється між зарядженими тілами. До виникнення електродинаміки дали поштовх тривала низка експериментів і випадкових відкриттів, починаючи від виявленого властивості янтарю, потертого об вовну, притягати легкі предмети і закінчуючи складанням Джеймса Клерка Максвелла класичної […]...
3. “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 […]...
4. Планетарна модель атома за Резерфордом Планетарна модель атома, або модель Резерфорда – це історична модель будови атома, запропонована Ернестом Резерфордом як результат експерименту з розсіюванням альфа-частинок. Для обчислення розподілу “+” заряду в атомі, англійський учений Е. Резерфорд провів дослідження розсіювання α-частинок фольгою з різних речовин. Більшість α-частинок безперешкодно, практично не відхиляючись, проходило крізь фольгу, і лише 1 з 2000 року […]...
5. 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 […]...
6. 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 […]...
7. Який псевдонім був у Максвелла? Наукові праці англійського фізика Джеймса Максвелла (1831-1879), творця класичної електродинаміки, досі захоплює нас витонченістю і строгістю викладу. Але мало хто знає, що він був відомим свого часу поетом. Причому поетом, який прославився серед знавців не тільки талановитими творами, а й вельми незвичайним псевдонімом. Він вибрав в якості псевдоніма математичний вираз, похідна імпульсу за часом: dp […]...
8. 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 […]...
9. Фізика електромагнітних хвиль Найважливіший результат електродинаміки, що випливає з рівнянь Максвелла 50, полягає в тому, що електромагнітні взаємодії передаються з однієї точки простору в іншу не миттєво, а з кінцевою швидкістю. У вакуумі швидкість поширення електромагнітних взаємодій збігається зі швидкістю світла c = 3 – 108 м / с. Розглянемо, наприклад, два покояться заряду, що знаходяться на деякій […]...
10. Гіпотеза де Бройля – фізика Ідея про універсальну подвійності корпускулярних і хвильових властивостей всіх об’єктів природи була вперше висловлена ​​Луї де Бройля (в 1924 році) в якості гіпотези про хвильових властивості частинок. Щоб краще осмислити гіпотезу де Бройля, давайте обговоримо дуалізм “хвиля-частка” на прикладі електромагнітного випромінювання. У разі електромагнітних хвиль ми маємо таку закономірність. У міру збільшення довжини хвилі все […]...
11. 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. […]...
12. Співвідношення невизначеностей – фізика Виявлення корпускулярних властивостей електромагнітних хвиль і хвильових властивостей частинок показало, що об’єкти мікросвіту підкоряються незвичайним законам. Ці закони абсолютно несподівані для нас, звиклих спостерігати за макроскопічними тілами. Наша свідомість виробило деякі образи частки і хвилі, цілком придатні для опису об’єктів класичної фізики. Частинка – це маленький, локалізований у просторі згусток речовини. Хвиля – це розподілене […]...
13. 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 […]...
14. 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 […]...
15. 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. […]...
16. “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 […]...
17. 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 […]...
18. 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. […]...
19. Моделювання руху в полі сили тяжіння За всю історію науки найбільший досвід в математичному моделюванні має фізика. Одним з найвидатніших учених у світовій історії був Ісаак Ньютон. У 1687 році вийшов його працю “Математичні початки натуральної філософії”. У сучасному розумінні “натуральна філософія” – це фізика. У цій роботі були описані відкриті вченим закони механіки (три закони Ньютона) і закон всесвітнього тяжіння. […]...
20. 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, […]...
21. Фізичні постулати Ейнштейна Альберт Ейнштейн – найбільша постать в історії фізики. Для вирішення труднощів, описаних вище, він відмовився від деяких сформованих у фізиці підвалин і вдався до дуже радикальні кроки. Сформулюємо ще раз ті проблеми, з якими зіткнулася фізика, і їх рішення, запропоновані Ейнштейном. 1. Не вдається виявити привілейовану систему відліку, пов’язану з нерухомим світовим ефіром. Так її […]...
22. Що таке електродинаміка Електродинаміка має справу з широким колом явищ, пов’язаних з електромагнітним взаємодією тіл. Основним поняттям електродинаміки служить електромагнітне поле, за допомогою якого здійснюється ця взаємодія. У загальному випадку електромагнітне поле являє собою складну комбінацію електричного і магнітного полів, мінливих в часі і породжують один одного. Електромагнітне поле описується рівняннями Максвелла; розгляд цих рівнянь виходить далеко за […]...
23. 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 […]...
24. Фізика електричного поля Тим не менше, теорія близкодействия здобула гору. Фізичним об’єктом, передавальним взаємодія між зарядами навіть крізь порожнечу, виявилося електромагнітне поле. Вирішальними тут опинилися ідеї і праці двох великих учених XIX сторіччя – Фарадея і Максвелла. Експериментальним підтвердженням теорії близкодействия з’явилося відкриття електромагнітних хвиль. Нерухомі заряди не створюють магнітного поля; тому, поки ми вивчаємо електростатики, ми будемо […]...
25. 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 […]...
26. Некласична фізика. Спеціальна теорія відносності Описуючи логіку створення спеціальної теорії відносності, Альберт Ейнштейн у спільній з Л. Інфельдом книзі пише: “Зберемо тепер разом ті факти, які досить перевірені досвідом, не піклуючись більше про проблему ефіру: 1) швидкість світла в порожньому просторі завжди постійна незалежно від руху джерела або приймача світла; 2) у двох системах координат, що рухаються прямолінійно і рівномірно […]...
27. 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 […]...
28. 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 […]...
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. Що таке класична музика? Зазвичай класичну музику порівнюють з легкої і кажуть, що класична музика – серйозна. Подібне визначення занадто примітивно. Краще сказати інакше: класична музика – це твори, написані для виконання симфонічним оркестром, ансамблем або солістами. Основна особливість такої музики – поєднання глибини переданих переживань і різноманітність художніх прийомів. Вона займає провідне місце в музичній культурі світу і […]...
31. 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 […]...
32. Про рівняння Максвелла Теорія електромагнітного поля була створена Максвеллом. Він запропонував свою знамениту систему диференціальних рівнянь (рівнянь Максвелла), які дозволяють знайти вектори EF і BF в будь-якій точці заданої області простору по відомим джерелам – зарядам і токам49. Рівняння Максвелла лягли в основу електродинаміки і дозволили пояснити всі відомі на той момент явища електрики і магнетизму. Але мало […]...
33. 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 […]...
34. Квантова механіка Другим, на думку лорда Кельвіна (У. Томсона), відсутнім елементом для завершення будівлі фізики на рубежі XIX-XX ст. було серйозне розбіжність між теорією і експериментом при дослідженні законів теплового випромінювання абсолютно чорного тіла. Згідно панівної теорії воно має бути безперервним, континуальним. Однак це призводило до парадоксальних висновків на зразок того, що загальна енергія, що випромінюється чорним […]...
35. 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 […]...
36. Умови рівноваги – фізика Існує дві основні умови рівноваги тіл: 1. Виходячи з відомого нам II закону Ньютона, щоб тіло залишалося нерухомим, сумарна (рівнодіюча) сила повинна дорівнювати нулю. Тобто, щоб визначити умову, за якої тіло буде знаходитися в рівновазі, суму проекцій сил на будь-яку вісь, слід прирівняти до нуля: 2. Друга умова стосується моментів сил: Щоб тіло знаходилося в […]...
37. Теорія Бора атома водню Постулати Бора. У 1911 р після проведення дослідів з розсіювання альфа-частинок на атомах Дж. Резерфорд на підставі аналізу результатів експерименту висунув і обгрунтував планетарну модель будови атома. Відповідно до цієї моделі атом складається з важкого позитивно зарядженого ядра дуже малих розмірів (), навколо якого за деякими орбітах рухаються електрони. Радіуси цих орбіт становлять близько м. […]...
38. Взаємодія тіл в природі Всі тіла в природі надають один на одного вплив. Це знали і в стародавні часи. Але розуміння цих взаємодій на фундаментальному рівні стало доступним лише в 20-му столітті. Класична фізика Дамо визначення взаємодії – це вплив тіл або полів один на одного, яке веде до зміни їх стану. Людина, переміщаючи предмет, прикладає до нього силу. […]...
39. Електродинаміка – коротко Всі фізичні явища пов’язані з тими чи іншими взаємодіями. У фізиці розглядають чотири типи взаємодій – гравітаційне, електромагнітне, ядерне і слабке. При вивченні механіки ви познайомилися з гравітаційною взаємодією. Розділ фізики, в якому вивчається електромагнітне взаємодія, називають електродинамікою. Електромагнітна взаємодія – це взаємодія електрично заряджених тіл. На електричні явища звернули увагу ще в Древній Греції […]...
40. Тиск – фізика Гідроаеромеханіка – це розділ фізики, яка вивчає рідина, що знаходиться у русі та у стані спокою. При вивченні даного розділу слід припустити, що розглянута рідина і гази є нестисливими – це значить, що їх щільність жодним чином не залежить від зміни тиску. ФВ, яка визначає величину сили на деяку площу з боку рідини, називається тиском […]...