2020-05-12
191
Движение частиц в области микромира (
) изучает квантовая механика. Рассмотрим элементы не релятивистской квантовой механики, в которых изучаются законы движения частиц со скоростями, гораздо меньшими скорости света. Основополагающей в квантовой механике является гипотеза Де-Бройля о том, что не только фотоны, но и электроны и любые другие элементарные частицы наряду с корпускулярными обладают и волновыми свойствами. Волны, связанные с движущимися частицами, называются волнами Де-Бройля: 
. Волны Де-Бройля носят специфически не электромагнитный характер; они представляют собой волны вероятности, то есть носят вероятностный математический характер. У макроскопических тел волновые свойства не проявляются; длина волны Де-Бройля для них слишком мала. Для частицы, массой 1 грамм, скорости 1 м/с: 
. Всем микрообъектам присущи и корпускулярные, и волновые свойства, которые проявляются в зависимости от внешних условий. В квантовой механике положение частицы в пространстве в данный момент времени определяется заданием волновой функции (или пси-функции), 
|
|
|
Волновая функция. Амплитуда волны Де-Бройля; пси-функция является основным источником информации о корпускулярных и волновых свойствах микрочастиц. Статистический смысл волновой функции состоит в следующем: квадрат модуля волновой функции в данной точке является мерой вероятности того, что частица обнаружится в этой точке: 
(плотность вероятности). Вероятность нахождения частицы в дифференциально малом объеме: 
. Вероятность нахождения частицы в момент времени t в конечном объеме определяется по формуле: 
Условие нормировки вероятности имеет вид: 
, условие указывает, что пребывание частицы где-либо в пространстве есть достоверное событие и его вероятность равна 1. Волновая функция является основной характеристикой микрообъектов: атомов, молекул, элементарных частиц.
