Мінімальна квантове взаємодія в мікросвіті - студопедія

Мікростан мікрооб'єктів залежить від неконтрольованих квантових впливів з боку оточення. Встановлено, що в мікросвіті існує обмеження на величину квантового впливу, тобто природа має мінімальну «порцією» квантового дії. менше якого не існує. Цей факт є фундаментальним законом природи. Цей закон не залежить від типу об'єкта і від характеру зовнішнього впливу, а залежить від того, що в природі існує мінімальна "порція" квантового впливу.

Вперше в 1900 р мінімальну «порцію» квантового впливу виявив німецький вчений Макс Планк. Планк вивчив процеси випускання і поглинання світла речовиною і показав, що речовина випромінює і поглинає світло у вигляді дискретних "порцій" енергії. тобто квантів (фотонів). Енергія кванта визначається за законом Планка:. де - енергія кванта, h = 6,62 # 1 468; 10 # 9472; 34 Дж # 1 468; с., Постійна Планка і - частота випромінювання. Планк встановив, що взаємодія електромагнітного випромінювання з речовиною не залежить від типу речовини, а залежить від частоти електромагнітного випромінювання.

Мінімальну "порцію" квантового впливу (ћ) Планк визначив по формулі ћ = h / 2π = 1,054 # 1 468; 10 -34 Дж # 1 468; с. де ћ - постійна Планка або елементарним квантовим впливом. Будь-яке квантове вплив, що відбувається в природі, змінюється кратно до ћ: L = N # 1 468; ћ. де L момент імпульсу, N ціле число. Розмірність [ћ] = Дж # 1468; з = Н # 1468; м # 1468; з = кг # 1468; (м / с) # 1468; м - це розмірність моменту імпульсу. Постійна Планка ћ є світовою константою і є, такий фундаментальної величиною, як швидкість світла і гравітаційна стала. Фундаментальність і універсальність ћ проявляється в тому, що всі фізичні формули, що характеризують стан мікрочастинок, містять постійну Планка.

Значення дуже мало, тому вона в макроскопічних масштабах себе не проявляє. У мікросвіті час і відстань залишаються безперервними, а енергія, імпульс і момент імпульсу є дискретними. Однак Планк вважає, що простір і час, в Планка масштабі. відповідно # 8467; пл = 10 -33 см і # 964; = 10 -43 з є квантовими. Класичне природознавство не визнає дискретність всяких величин.

Таким чином, "атомізм" речовини і "атомізм" електрики доповнений "атомизмом" впливу. Атомізм речовини означає, що всі хімічні елементи складаються з певних типів атомів. Атоми - це найменші частинки, які проявляють хімічні властивості. Атомізм електрики означає, що в природі існує мінімальний заряд - заряд електрона, менше якого не буває. Будь заряд є кратним до заряду електрона. Подальша доробка ідеї атомізму, привела до створення квантової фізики. Її закони показують, що якщо значенням можна знехтувати, тоді це - область класичної фізики, якщо немає, тоді - квантової фізики. Найбільше досягнення квантової фізики полягає в тому, що вона розвинула некласичний погляд на природу. Отже, Планк відкрив епоху некласичного природознавства.

Питання для самоконтролю

1. Від чого залежить Мікростан мікрооб'єктів?

2. Де існує мінімальна «порція» квантового дії?

3. Який факт є фундаментальним законом природи в мікросвіті?

4. Хто і коли виявив мінімальну «порцію» квантового впливу?

5. Що показав Планк, вивчаючи процеси випускання і поглинання світла речовиною?

6. Який закон відкрив Планк для визначення енергія кванта випромінювання?

7. Яке значення має постійна Планка h?

8. Яке значення має постійна Планка ћ?

9. Чому дорівнює елементарне квантове вплив?

10. Який розмірністю володіє елементарне квантове вплив?

11. У чому проявляється фундаментальність і універсальність ћ?

12. У якому світі, час і відстань залишаються безперервними?

13. У якому світі енергія, імпульс і момент імпульсу є дискретними?

14.В якій області, час і простір вважаються Планка масштабом?

15. У якому масштабі час і простір мають квантовані значення?

16. Яким "атомизмом" доповнений "атомізм" речовини і "атомізм" електрики?

17. Що означає «атомізм» електрики?

18. Як визначають область класичної фізики і область квантової фізики?