<<
>>

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= Hv

где Е — энергия кванта света, называемого также фотоном; v — его частота;

H — 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 H квантовый характер воздействия для макроскопических тел не проявляется.

Постоянная Планка H — 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

НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ВСЕХ частоты, с другой — это поток частиц (квантов, фотонов). Чтобы 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.

<< | >>
Источник: Мария Рыбалкина. НАНОТЕХНОЛОГИИдля всех. 2005

Еще по теме Основные понятия и законы квантовой механики:

  1. Структура и основные формы предпосылочного знания
  2. Системный смысл понятия "научная рациональность"
  3. УПРАВЛЕНИЕ РЕАЛЬНОСТЬЮ
  4. ОСНОВНЫЕ ВЕХИ ИСТОРИИ НАУКИ
  5. Основные направления метафизики Нового времени
  6. Основные свойства пространства и времени
  7. Три парадигмы «новой» квантовой механики
  8. Основания квантовой механики — «теорфизическая» парадигма
  9. «Парадоксы» квантовой механики
  10. Критическая проверка теорий
  11. Синергетическая парадигма: основные характеристики
  12. § 1. Основные типы наук и стили научного мышления
  13. § 3. Философские аспекты квантовой теории
  14. Начало квантовой механики