Давление света.

Пусть в единицу времени на единицу площади проверхности тела падает n фотонов. Коэффициент отражения равен R. Тогда Rn электронов отражается, а (1–R)n – поглощается. Каждый отраженный фотон передает поверхности импульс , каждый поглощенный фотон - . Давление света на поверхность, равное импульсу, который передают поверхности за 1 с все n фотонов равно

или

;

где - интенсивность света; - объемная плотность энергии падающего излучения.

Элементы квантовой механики. Корпускулярно-волновой дуализм вещества.

Де Бройль обобщил соотношение и предположил, что оно имеет универсальный характер для любых волновых процессов, связанных с частицами, обладающими импульсом p:

- формула де Бройля – одно из основных соотношений в современной физике. Для частиц, движущихся со скоростью , .

Если частица имеет кинетическую энергию W, то учитывая, что

формулу можно записать в виде:

Волны де Бройля.

Электроны разгоняются ускоряющим напряжением, выстреливаются пушкой, отражаются от кристалла и воспринимаются цилиндром Фарадея. Ток в его цепи пропорционален интенсивности падающих электронов.

(опыт К. Дэвиссона и Л. Джермера)

Для электрона, ускоряюемого разностью потенциалов , ,

откуда , теперь можно найти импульс и вычислить дебройлевскую длину волны:

Если пучок электронов обладает волновыми свойствами, то он должен отражаться от кристалла также, как как и рентгеновское излучение, т.е. в соответствии с условием Брэгга-Вульфа:

(n=1,2,3…).

Учитывая выражение для длины волны де Бройля, получаем:

, где D – величина, стоящая множителем при целом числе n и являющаяся постоянной в условиях опыта.

Волновая функция и ее статистический смысл.

Для того чтобы описать распределение вероятности нахождения чччастицы в данный момент времени, вводится функция (x,y,z,t) – волновая функция – вероятность d того, что частица находится в элементе объема dV, пропорциональна и элементу объема dV.

Однако физический смысл имеет не сама функция , а плотность вероятности:

Волновая функция удовлетворяет условию нормировки вероятностей:

Это означает, что пребывание существующей частицы где-то в пространстве есть достоверное событие. Волновая функция  является основной характеристикой состояния микрообъектов; с ее помощью в квантовой физике могут быть вычислены средние значения физических величин, которые характеризуют данный объект, находящийся в состоянии, описываемом волновой функцией .

Р аспределение Максвелла. Р аспределение Бора. Соотношение неопределённостей Гейзенберга .

Корпускулярно-волновая двойственность свойств частиц, изучаемых в квантовой механике и статический смысл  функции, заданием которой определяется состояние частицы в пространстве, приводят к весьма важному вопросу о границе применимости понятий классической физики в микромире. Ограниченная пространственная протяженность х некоторого цуга волн связана с наличием у него принципиальной не монохроматичности - неизбежно наличие у такого цуга определенного интервала возможных частот или интервала k волновых чисел монохроматических волн, составляющих этот цуг.

xk1 Это выражение справедливо для любых волновых процессов. Для волны де Броля частицы движутся только относительно оси х с импульсом Тогда (1) Рассматривая движения частиц относительно оси Y Z с проекциями импульсов и получим (2) (3) их можно переписать в другом виде, так как тогда (4)

Формулы 1,2,3,4 -соотношения неопределенности Гейзенберга. Они показывают, что координаты x, y, z частицы и проекции ее импульса на соответствующие оси не имеют одновременных значений равных х и , y и , z и Их значения определены лишь с некоторой степенью точности. Формулы 1,2,3 одновременно неравны 0.