Соотношение неопределенности

Теоретическая часть

 

Корпускулярно-волновые свойства микрочастиц

 

Волновые свойства излучения наглядно проявляются в опытах по дифракции и интерференции. Однако, при объяснении законов излучения абсолютно черного тела и фотоэффекта ученые были вынуждены ввести понятие квантов энергии или фотонов излучения. Эти кванты энергии ведут себя подобно материальным частицам. Они обладают энергией Е и импульсом Р:

Е = ћ, р = 2πћ/ λ (1)

где ћ – постоянная Планка; ω – частота излучения; λ – длина волны излучения.

Таким образом излучение обладает одновременно свойствами характрерными как для волн так и для дискретных частиц.

В1924 г. Луи де Бройль предположил, что двойственной природой обладает не только излучение, но и любые микрочастицы: электроны, протоны, нейтроны и т. д., и каждой из них соответствует своя волна с частотой ω и длиной λ, которые определяются соотношениями (1), в которых Е и Р – энергия и импульс частицы. Эта гипотеза подтвердилась при наблюдении дифракции электронов на поверхности кристалла – чисто волновое явление.

Итак, всем объектам микромира свойственно проявление как волновых так и корпускулярных свойств.

 

Соотношение неопределенности

Двойственная природа микрочастиц выражается и в так называемом соотношении неопределенности.

Согласно этому соотношению одновременно невозможно точно определить положение частицы и ее импульс, что записывается в следующем виде:

ΔхΔр ≥ ћ (2)

где: Δх, Δр – неопределенности измерения координаты и импульса микрочастицы соответственно.

Из (2) следует, если точно измеряется координата частицы (Δх = 0), то полностью теряется информация о импульсе частицы (Δр → ∞).