Читайте также:
|
Классикалық жаратылыстану 18 – 19 ғ аяғы аспап пен таным обьектісі арасындағы өзара әрекеттің сонғысын «таза күйінде» бөліп ала алғанымен, оның обьективті сипаттамаларын өзгерте алмайды деген байламды негізге алады.Аспабтың обьектке әсерін есептеу, әсіресе, ішкі атомдық үдерістер мен элементарлық бөлшектерге эксперимент жасау үшін маңызды.Гейзенбергтің анықсыздық принципі бойынша бөлщектер координатын өсіруді оның импульсін өсіруге алмастыру Планктің кванттық тұрақтылығына пропорционал белгілі шамадан ешқандай жағдайда да кем бола алмайды. Мұнан шығатын қорытынды, аспабтар көмегімен белгілі бір уақыт сәті үшін не бөлшектің тек координатын, не оның тек импульсің қанша болсада дәл өлшеуге болады. Бұл екі шама бір уақытта кез-келген дәлдікпен өлшене алмайды – бөлшектің аспаб пен өзара әрекеті әр жағдайда осы шамалардың бірінің ғана түрін өзгертеді.
Анықсыздық принципі — физикалық жүйені сипаттайтын шамалардың (мыс., координат және импульс) бір мезгілде дәл мәндер қабылдай алмайтындығын тұжырымдайтын кванттық теорияның іргелі қағидасы. 1927 ж. неміс физигі В.Гейзенберг ашқан. А.п. материя бөлшектерінің (электрондар, протондар, т.б.) корпускулалық-толқындық табиғаты болатындығын айқындайды. Сандық тұрғыдан А.п. былай тұжырымдалады: егер — жүйенің инерция центріндегі координатының анықталмағандық мәні, ал импульсының осіне проекциясының анықталмағандық мәні болса, онда осы анықталмағандықтардың көбейтіндісі Планк тұрақтысынан кем болмайды Макроскопиялық шамалармен салыстырғанда аз шама болғандықтан, бұл қатынас атомдық масштабтағы құбылыстарға қатысты ғана орындалады. А. п. атом ішіндегі құбылыстардың заңдылықтарын түсіндіру және кванттық механика саласының қалыптасуы кезінде аса маңызды рөль атқарды. Егер 
және 
сәйкесінше координаттың және импульстың орташа квадраттық ауытқулары болса:
,
мұндағы 
— келтірілген Планк тұрақтысы.
Бірінің мәнінің анықталмағандығы екіншісін өлшеу дәлдігіне тәуелді шамалар жұбын (мысалы, х пен рx) түйіндес шамалар деп атайды.
Түйіндес емес (мысалы, у пен рy) шамаларды анықтау дәлдігіне ешқандай шек қойылмайды.
Гейзенберг 1927 жылы анықталмағандық принципін тұжырымдады.
Координатаның анықталмағандығы мен оған сәйкес импульс проекциясының анықталмағандығының көбейтіндісі һ шамасының мәнінен кіші болуы мүмкін емес.
Анықталмағандық қатынастары мынадай:
ΔхΔрx≥ħ, ΔуΔру≥ħ, ΔzΔрz≥ħ.
Анықталмағандық қатынастары өлшеу әдісінің немесе өлшеуіш құралдардың дәлдігіне байланысты емес. Бұл бөлшектердің корпускулалық-толқындық екі жақтылық қасиетінен шығатын принциптік сипаттағы қатынастар.
Классикалық физикада координата мен оған сәйкес импульстің проекциясы бір мезгілде жоғары дәлдікпен өлшенеді, сондықтан бөлшектің траекториясы да дәл анықталады. Анықталмағандық қатынастары классикалық механиканы микробөлшектерге қолдануға кванттық шектеу қояды. Мысалы, оған сүйеніп микробөлшектіңтраекториясы туралы қандай дәлдікпен айта алтынымызды бағалауға болады. Δрx = mΔvx болғандықтан,
ΔxΔvx≥ħ/m деп жаза аламыз.
Бұдан біз бөлшектің массасы неғұрлым үлкен болса, координата мен жылдамдықтың анықталмағандығы соғұрлым аз, олай болса соғұрлым жоғары дәлдікпен траектория ұғымын қолдануға болатынын көреміз. Мысалы, массасы m = 1кг, радиусы r — 1 мкм шаң түйіршігін алайық. Оның координатасы 0,01% дәлдікпенанықталған болсын, яғни Δх = 0,0001 r = 10−10м. Онда Δvx=1,05•10−34Дж•с/1кг 10−10м=10−24м/с. Бұл шаманың аздығы сондай, оны практика жүзінде өлшеп, анықтау мүмкін емес, сондықтан қарастырып отырған бөлшектің координатасы мен импульсін дәл анықтауға болады.
Қорыта айтсақ, электронның координатасының анықталмағандығы шамамен 10−8м, олай болса электронды-сәулелік түтіктің ішінде электрон дәл анықталатын траекториямен қозғалады.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 142 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |