Vật lý đại cương - Cơ học lượng tử phần 3

Tham khảo tài liệu vật lý đại cương - cơ học lượng tử phần 3, khoa học tự nhiên, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vật lý đại cương - Cơ học lượng tử phần 3Bμi gi¶ng VËt lý ®¹i c−¬ng T¸c gi¶: PGS. TS §ç Ngäc UÊn ViÖn VËt lý kü thuËt Tr−êng §H B¸ch khoa Hμ néi Ch−¬ng 6C¬ häc l−îng tö 1. TÝnh sãng h¹t cña vËt chÊt trong thÕ giíi vi m«1.1. TÝnh sãng h¹t cña ¸nh s¸ng TÝnh sãng: Giao thoa, nhiÔu x¹, ph©n cùc; λ, ν. TÝnh h¹t: Quang ®iÖn, Compton; ε, p. Liªn hÖ gi÷a hai tÝnh sãng h¹t: hN¨ng l−îng: ε = hν §éng l−îng: p = λHμm sãng ChiÕu chïm ¸nh s¸ng r M r song song, c¸c mÆt r n sãng còng lμ mÆt Od ph¼ng song song T¹i O dao ®éng s¸ng: x0 =Acos2πνtT¹i ®iÓm c¾t mÆt chøa M ¸nh s¸ng ®i ®−îc d, vμ:xM =Acos2πν(t-d/c)= Acos2π(νt-d/λ) r r rrd = r cos α = r .n r .n x = A cos 2π( νt − ) 맩y lμ sãng ph¼ng ch¹y, d¹ng phøc: rr rr rn i − 2 πi ( ν t − ) − ( εt − p r )ψ = ψ 0e ψ = ψ 0e λ h hay r 2π h r −34 h= = 1,05.10 Js p = hkk= 2π λ rr − i ( ωt − k r ) ψ = ψ 0e1.2. Gi¶ thiÕt §¬br¬i (de Broglie)Mét vi h¹t tù do tuú ý cã n¨ng l−îng x¸c ®Þnh,®éng l−îng x¸c ®Þnh t−¬ng øng víi mét sãngph¼ng ®¬n s¾c; a. N¨ng l−îng cña vi h¹t liªn hÖ víi tÇn sè dao ®éng cña sãng t−¬ng øng ε=hν hay ε = hω rb. §éng l−îng p cña vi h¹t liªn hÖ víi b−íc r rsãng λ theo: h hay p = hk p= λTÝnh sãng h¹t lμ hai mÆt ®èi lËp biÓu hiÖn sùm©u thuÉn bªn trong cña ®èi t−îng vËt chÊt 1.3. Thùc nghiÖm chøng minh l−ìng tÝnh sãng h¹t cña vi h¹ta. NhiÔu x¹ ®iÖn tö: ChiÕu chïm tia ®iÖn tö quakhe hÑp, ¶nh nhiÔu x¹ gièng nh− ®èi víi sãng¸nh s¸ng tia e,n NhiÔu x¹ ®iÖn tö, n¬tron trªn tinh thÓ Phim NhiÔu x¹ ®iÖn tö truyÒn qua trªn tinh thÓ SiNhiÔu x¹ truyÒn qua trªn Bromid Thalium2. HÖ thøc bÊt ®Þnh HaidenbÐc(Heisenberg) 2.1. HÖ thøc bÊt ®Þnh To¹ ®é cña ®iÖn tö trong khe: x 0≤x≤b =>Δx=b H×nh chiÕu cña ®éng l−îng lªn trôc x: 0 ≤px ≤p sin ϕ r ϕ1b p øng víi h¹t r¬i vμo cùc ®¹i gi÷a Δpx ≈p sin ϕ1 sin ϕ1=λ/b Δx.Δpx ≈pλ Δx.Δpx ≈h Δy.Δpy ≈hý nghÜa: VÞ trÝ vμ ®éng l−îngcña vi h¹t kh«ng x¸c ®Þnh ®ång Δz.Δpz ≈hthêiVÝ dô: Trong ph¹m vi nguyªn tö Δx~10-10mVËn tèc ®iÖn tö cã: −34 Δp x h 6,62.10 Δv x = ≈ = ≈ 7.10 6 m / s −31 −10 m e Δx 9,1.10 10 meme ~10-31 vi h¹t -> VËn tèc kh«ng x¸c ®Þnh ->kh«ng cã quü ®¹o x¸c ®Þnhm ~10-15kg, Δx~10-8m h¹t lín (VÜ h¹t): VËn tècx¸c ®Þnh -> Quü ®¹o x¸c ®Þnh: −34 h 6,62.10 ≈ 6,6.10 −11 m / s Δv x ≈ = −15 −8 m e Δx 10 10HÖ thøc bÊt ®Þnh ®èi víi n¨ng l−îng ΔW.Δt ≈ h ΔW≈ h/ΔtTr¹ng th¸i cã n¨ng l−îng bÊt ®Þnh lμ tr¹ng th¸ikh«ng bÒn, Tr¹ng th¸i cã n¨ng l−îng x¸c ®Þnh lμtr¹ng th¸i bÒn2.2 ý nghÜa triÕt häc cña hÖ thøcbÊt ®Þnh Heisenberg:Duy t©m: HÖ thøc bÊt ®Þnh phô thuéc vμo chñquan cña ng−êi quan s¸t: X¸c ®Þnh ®−îc quü ®¹oth× kh«ng x¸c ®Þnh ®−îc n¨ng l−îng. NhËn thøccña con ng−êi lμ giíi h¹nDuy vËt: Kh«ng thÓ ¸p ®Æt quy luËt vËn ®éng vËtchÊt trong c¬ häc cæ ®iÓn cho vi h¹t. C¬ häc cæ®iÓn cã giíi h¹n, nhËn thøc cña con ng−êi kh«nggiíi h¹n, kh«ng thÓ nhËn thøc thÕ gi¬Ý vi m« ...