|
|
|
|
Основные понятия и
законы квантовой механики
Итак,
Планк ввел в обращение новый термин - квант.
Что
это такое?
|
Суть
гипотезы Планка: атомы вещества могут испускать свет, но не непрерывно, а в виде отдельных порций (квантов). Энергия отдельного кванта пропорциональна частоте световой волны: Е= ћ·ν где Е
– энергия кванта света, называемого также фотоном;ν – его
частота; ћ – 1,054·10_34 Дж·с – постоянная Планка. |
В физике величину, имеющую такую размерность в системе СИ (Дж·с- энергия, умноженная на время),
называют действием. Это разумно: подействовать – значит сообщить
телу определенную энергию в течение определенного
времени. Так вот, постоянная Планка есть не что
иное, как квант действия, то есть наименьшее по величине
действие, возможное в природе. Ввиду малости величины ћ квантовый характер воздействия для макроскопических тел не
проявляется.
|
Постоянная Планка ћ – это фундаментальная
физическая константа, определяющая
границу между классическими и квантовыми
представлениями. Если в условиях задачи физические величины действия значительно больше , то можно обойтись классической Ньютоновской механикой. В противном случае необходимо решать задачу по законам квантовой механики. |
Несколько позже великий Эйнштейн для объяснения законов
фотоэлектрического эффекта воспользовался гипотезой Планка и доказал, что свет не только испускается квантами, но и поглощается такими же порциями.
Итак, принципиальное свойство света-его двойственная природа, или корпускулярно-волновой дуализм. С одной стороны, свет – это совокупность электромагнитных волн
разной частоты, с другой – это поток
частиц (квантов, фотонов). Что-бы увидеть ту или другую сторону
природы света, нужно поставить соответствующие опыты. Например, если мы
поставим опыты по интерференции или
дифракции света, то убедимся, что свет – это волновой процесс.
Если же поэкспериментируем с фотоэффектом, то убедимся, что
свет – это поток фотонов.Разрешение этого противоречия как раз и привело к
становлению и развитию квантовой механики.
|
|
|
