Bài giảng Vật lý 2: Chương 8 - GV. Lăng Đức Sỹ

Chương 8 Cơ học lượng tử thuộc bài giảng Vật lý 2, cùng nắm kiến thức trong chương này thông qua việc tìm hiểu các nội dung sau: cơ học lượng tử, lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng, hàm sóng ánh sáng, giả thuyết de Broglie, nguyên lý bất định Heisenberg,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý 2: Chương 8 - GV. Lăng Đức SỹGIÁO TRÌNH VẬT LÝ 2Cơ học lượng tử Cơ học lượng tử là một trong những lý thuyết cơ bản củaVật lý học, là một phần của vật lý lượng tử nghiên cứu sự vận động của các hạt. Nó là cơ sở của nhiều chuyên ngành khác của Vật lý và Hoá học. Cơ học lượng tử được xây dựng trong những năm đầu củathế kỷ XX. Năm 1900 có thuyết lượng tử của Planck, 1905 có thuyết của Einstein, 1924 có thuyết của de Broglie, … Trong chương trình Vật lý đại cương ta chỉ xét những kiếnthức cơ bản nhất của Cơ học lượng tử.Vật lý 2 Chương 8 – Cơ học lượng tửLưỡng tính sóng hạt của ánh sáng Ánh sáng có bản chất sóng, mỗi ánh sáng đơn sắc là mộtsóng điện từ có tần số và bước sóng xác định. Các hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, … đã chứng tỏ điều này. Ánh sáng có bản chất hạt, chùm sáng là chùm các photonchuyển động dọc theo tia sáng. Một ánh sáng đơn sắc là chùm các hạt có khối lượng, năng lượng, động lượng hoàn toàn xác định. Các hiện tượng quang điện, hiệu ứng Compton, … đã chứng tỏ điều đó. Như vậy ánh sáng thể hiện lưỡng tính sóng – hạt. Bướcsóng càng dài thì bản chất sóng thể hiện càng rõ, bước sóng càng ngắn thì bản chất hạt thể hiện càng rõ.Vật lý 2 Chương 8 – Cơ học lượng tửHàm sóng ánh sáng Theo thuyết sóng, ánh sáng được mô tả bằng một hàm vôhướng, gọi là hàm sóng ánh sáng: 2  u  a cos  t  d     Theo thuyết hạt, photon có năng lượng và động lượng đượcxác định bằng công thức:W  hf  hc p  mc h  Ta có mối liên hệ:W  hf  h    2ph h 2    k  2 Vật lý 2 Chương 8 – Cơ học lượng tửHàm sóng ánh sáng Hàm sóng được biến đổi thành dạng khác:W p   2  1  u  a cos  t  d   a cos  t  d   a cos   Wt  p.r         Biểu diễn dưới dạng số phức:  ae2i Wt  pr  Cường độ sáng được tính:I  a    *Vật lý 2 Chương 8 – Cơ học lượng tử