40.Длина волны де Бройля и волновые свойства микрочастиц. Сформулируйте основные различия в поведении классических и квантовых объектов.

Волновые свойства частиц были впервые обнаружены в опытах по дифракции электронов на кристаллах. Различные эксперименты показали, что пучки частиц вещества и даже отдельные частицы проявляют способность к интерференции, что свидетельствует об их волновых свойствах.

Процесс движения частицы с массой m и импульсом p сопровождается волновым процессом с длиной волны называемой дебройлевской длиной волны данной частицы.

Во́лны де Бро́йля — волны, связанные с любыми микрочастицами и отражающие их волновую природу.

Волновые свойства частицы проявляются при условии

λ _Б ≥ R ,

где R – размер частицы. Для тел макромира это условие не выполняется, и эти тела ведут себя как классические частицы и не обнаруживают волновые свойства. Для тел микромира это условие, как правило, выполняется, и тела микромира проявляют волновые свойства. Все структурные элементы микромира являются квантовыми объектами, частицами – волнами.

41.Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Почему понятие траектории движения неприменимо к описанию поведения микрообъектов?

соотношения неопределенностей Гайзенберга:

∆t ⋅∆E h – для времени и энергии

∆x ⋅ ∆px h – для координаты и импульса, где h – постоянная Планка.

Соотношение неопределенностей часто называют принципом неопределенностей.

Соотношение неопределенностей не позволяет в принципе одновременно повысить и точность измерения координаты частицы, и точность измерения проекции вектора импульса на эту ось координат. Чем точнее определена координата частицы, тем больше погрешность определения ее импульса.

Следовательно, соотношение неопределенностей лишает смысла понятие траектории. Ведь само понятие траектории предполагает вполне точно определенные координаты и в то же время вполне точно определенные касательные (то есть векторы импульса) в каждой точке траектории.

42.Квантовое состояние. Волновая функция. Какой физический смысл имеет волновая функция?

Квантовое состояние — любое возможное состояние, в котором может находиться квантовая система. Чистое квантовое состояние может быть описано:

В волновой механике — волновой функцией,

В матричной механике — вектором состояния, или полным набором квантовых чиселдля определённой системы.

Квантовое состояние описывается с помощью так называемой волновой функции координат и времени Ψ(x, y,z,t), связанной с вероятностью данного квантового состояния. ψ (x, y,z) – координатная (пространственная) часть волновой функции. Волновые функции, как правило, комплексные.

Квадрат модуля координатной части волновой функции равен объемной плотности вероятности обнаружения частицы в данной точке пространства:

Вид волновой функции в каждом конкретном случае находится с помощью решения дифференциального уравнения Шредингера