Wave ọrụ na ya mgbakọ na mwepụ uru. Bụla na-efegharị efegharị ọrụ ọdịda ya

Isiokwu a na-akọwa na-efegharị efegharị ọrụ na ya n'ụzọ nkịtị pụtara. Tụlekwara ngwa nke a echiche ke kpuchie nke Schrödinger akụkụ.

Science na nbata-uzọ nke chọpụtara nke kwantum physics

Ke mbubreyo iri na itoolu na narị afọ, eto eto bụ ndị chọrọ ejikọta ndụ ha sayensị, obi na-ajọ site physics. The echiche bụ na niile phenomena ndị na-ama na-emeghe ma na oké breakthroughs na mpaghara ebe a na-apụghị mere. Ugbu a, n'agbanyeghị yiri ozuzu nke ihe ọmụma ụmụ mmadụ, n'ụzọ yiri nke ahụ na-ekwu na ọ dịghị onye ga-anwa anwa. N'ihi na ọ na-adịkarị: onu ma ọ bụ mmetụta buru amụma theoretically, ma ndị mmadụ na-enweghị oru na nkà na ụzụ ike, iji gosi ma ọ bụ ịgbagha ha. Ka ihe atụ, Einstein buru amụma ndọda ebili mmiri karịrị otu narị afọ gara aga, ma gosi na ha adị ghọrọ ekwe omume naanị a afọ gara aga. A na-emetụta ụwa nke subatomic ahụ (ie ọdabara ha bụ ihe dị otú dị ka a-efegharị efegharị ọrụ): Mgbe ndị ọkà mmụta sayensị aghọtabeghị na mgbagwoju Ọdịdị nke ahụ atọm, ha nwere dịghị mkpa na-amụ omume nke ndị dị otú ahụ obere ihe.

Spektra na Photo

The kwalitere na mmepe nke kwantum physics, bụ mmepe nke art foto. Ruo mgbe mmalite nke iri abụọ na narị afọ bụ ọrụ nke imprinting oyiyi cumbersome, ogologo na ọnụ: a igwefoto erikpu ọtụtụ iri kilogram, na ihe nlereanya na-eguzo n'ihi na ọkara otu awa na otu ọnọdụ. Ke adianade do, nwetụrụ ndudue na-ejizi na-emebi emebi iko efere ntekwasa na ìhè-chebaara emulsion, na-eduga ná irreversible ọnwụ nke ozi. Nke nta nke nta, Otú ọ dị, unit adị mfe, ikpughe - obere ma na-Mbipụta - niile zuru okè. N'ikpeazụ, ọ ghọrọ kwere omume iji nweta a nso nke dị iche iche bekee. Emegiderịta ma ọ bụ ajụjụ bilitere na mbụ chepụtara banyere ọdịdị nke spektra, na anana-a ọhụrụ sayensị. The ndabere maka mgbakọ na mwepụ nkọwa nke omume nke a microcosm ígwè urughuru efegharị efegharị ọrụ na ya Schrödinger akụkụ.

Wave-urughuru duality

Mgbe ịchọpụta na Ọdịdị nke ahụ atọm, ajụjụ bilie: mere elektrọn adịghị ada na ntọala? N'ezie, dị ka Maxwell si arụmarụ, ọ bụla na-akpụ akpụ na ebubo urughuru ọchị mmọdo tụfuru ike. Ọ bụrụ na nke a bụ ikpe n'ihi na electrons na isi, mara eluigwe na ala dị adị n'ihi na ogologo. Cheta, ihe mgbaru ọsọ anyị bụ ife ọrụ na ya mgbakọ na mwepụ uche.

Ọ bịara nnapụta nke na-ghar ọkà mmụta sayensị conjecture: elementrị ahụ bụ ma ebili mmiri na-ahụ (corpuscles). Ha Njirimara na-arọ nke ọkụ, na wavelength nke ugboro. Ọzọkwa, n'ihi na ọnụnọ nke abụọ na-emegide Njirimara mbụ nwetara ọhụrụ elementrị urughuru e ji mara.

Otu n'ime ha bụ ike ike na-anọchi anya atụ ogho. Na ụwa nke nta ahụ, quarks, ndị a Njirimara nke ukwuu nke na ha na-e nyere ụfọdụ ịrịba utu aha: flavor, na agba. Ọ bụrụ na onye na-agụ ga-izute ha na a akwụkwọ na kwantum-arụzi ụgbọala, ya cheta: ha na-adịghị ihe ha iyi na akpa ilekiri. Ma, olee otú na-akọwa omume nke ndị dị otú ahụ a usoro, ebe niile ọcha nwere a iju set nke Njirimara? Azịza - ke ọzọ ngalaba.

Schrödinger akụkụ

Chọta a ọnọdụ bụ nke elementrị urughuru (na nchịkọta ụdị na kwantum usoro) na-enye ohere na-akụkụ nke Erwin Schrödinger :

i H [(d / Dt) Ψ] = H ψ.

The akara na nke a akụkụ ndị dị ka ndị:

• H = h / 2 π, ebe h - Planck mgbe nile.
• H - Hamiltonian ọrụ maka ngụkọta ike nke usoro.
• Ψ - na-efegharị efegharị ọrụ.

Site n'ịdị na-agbanwe ọnọdụ ọrụ a na-enweta, na ọnọdụ dị na ụdị nke ahụ na ubi nke ọ bụ omume na-enweta a iwu nke omume nke usoro.

Echiche nke kwantum physics

Ka onye na-agụ-eme ka mba ndudue ndị yiri mfe nke okwu na-eji. A okwu na nkebi ahịrịokwu ndị dị ka "ọrụ", "zuru nke ike", "unit cell" - a anụ ahụ okwu. Ụkpụrụ ha dị mkpa ezipụta iche iche, na-eji akwụkwọ ọgụgụ mma. Ọzọ, anyị na-enye nkọwa na ụdị na-efegharị efegharị ọrụ, ma isiokwu a bụ Expository. N'ihi na a mma nghọta nke a echiche na ọ dị mkpa na-amụ mgbakọ na mwepụ ngwa na a ụfọdụ larịị.

efegharị efegharị ọrụ

Ya mgbakọ na mwepụ okwu bụ nke ụdị

| Ψ (t)> = ʃ Ψ (x, t) | x> DX.

Electron efegharị efegharị ọrụ, ma ọ bụ ihe ọ bụla ọzọ elementrị urughuru na-mgbe na kọwara nke Greek akwụkwọ ozi Ψ, ya mere mgbe ụfọdụ a na-akpọ ndị psi ọrụ.

First mkpa ka ị na-aghọta na ọrụ na-adabere na niile na-achịkọta na oge. Ntụgharị Ψ (x, t) - bụ n'ezie Ψ (x _1, x ₂ ... x _n, t). Mkpa dee, dị ka ndị na-achịkọta na-adabere na ngwọta nke Schrödinger akụkụ.

Ọzọ, mkpa ka ị na-akọwa na n'okpuru | x> na-ezo aka na ndabere vector nke ahọrọ ahazi usoro. Nke ahụ bụ, dabere na ihe dị mkpa na-ọkụ ma ọ bụ ihe gbasara nke puru nke | x> bụ nke ụdị | x _1, x _2, ..., x _n>. O doro anya na, n ga-adabere na nke kacha nta vector nke ahọrọ ndabere usoro. Nke ahụ bụ, na ot atọ akụkụ ohere, n = 3. Na untrained agụ ga-akọwa na ihe niile ndị a oyiyi gburugburu index x - bụghị naanị a fad, ma a kpọmkwem mgbakọ na mwepụ ọrụ. Ghọta na ọ na-enweghị mgbagwoju mgbakọ na mwepụ mgbawa na-aga nke ọma, ya mere, anyị na-enwe olileanya na ndị nwere mmasị na ha ga-ahụ ihe ọ pụtara.

N'ikpeazụ, ọ dị mkpa iji na-akọwa na Ψ (x, t) = .

The ahụ ọdịdị nke na-efegharị efegharị ọrụ

N'agbanyeghị nke isi uru nke a buru ibu, ọ bụghị ke ukot nke onu ma ọ bụ echiche. The anụ ahụ pụtara na-efegharị efegharị ọrụ na-anọ há nhata ya zuru modul. The usoro anya dị ka nke a:

| Ψ (x _1, x _{2, ..., x n, t)} | ² = ω,

ebe ω bụ uru nke puru njupụta. Na ikpe nke pụrụ iche spektra (bụghị na-aga n'ihu), a bara uru na-aghọ uru nanị puru.

N'ihi ya nke anụ ahụ pụtara na-efegharị efegharị ọrụ

Ndị dị otú ahụ n'ụzọ nkịtị na-anya-eru na ya pụta maka dum nke kwantum ụwa. Dị ka doro anya si ụkpụrụ nke ω, niile na-ekwu nke ndị mbụ ahụ nweta probabilistic hue. Ndị kasị pụta ìhè atụ - ọ bụ gbasara ohere nkesa nke elektrọn ígwé ojii dị orbitals gburugburu atọm ntọala.

Were abụọ iche iche nke electrons na atọm nke hybridization na kasị mfe iche nke ígwé ojii: s na p. N'ígwé ojii mbụ ụdị nwere a * Tụkwasị na udi. Ma ọ bụrụ na onye na-agụ na-echeta si Akwụkwọ na physics, na elektrọn n'ígwé ojii na-mgbe na-egosi dị ka a ụdị ajị ajị ụyọkọ nke ihe, kama dị ka a ezigbo okirikiri. Nke a pụtara na na ụfọdụ anya site na isi mpaghara yikarịrị izute s-elektrọn. Otú ọ dị, a obere nso na a obere n'ihu, a puru bụghị efu, ọ bụ nnọọ obere. Mgbe nke a p-electrons etolite elektrọn ígwé ojii e sere dị ka dịtụ adabaghi dumbbell. Nke ahụ bụ, na e nwere a kama mgbagwoju elu nke puru nke ịchọta elektrọn bụ kasị elu. Ma nso a "dumbbell" dị ka ihe na nso ka isi nke ndị dị otú ahụ a ga-ekwe omume bụ efu.

The normalisation na-efegharị efegharị ọrụ

Nke ikpeazụ na-egosi na ọ dị mkpa ka normalize na-efegharị efegharị ọrụ. N'okpuru normalisation na-ezo aka ndị dị otú ahụ a "kwesịrị ekwesị" nke ụfọdụ kwa, nke bụ eziokwu n'ihi na a mmekọrịta. Ọ bụrụ na anyị na-atụle gbasara ohere na-achịkọta, mgbe ahụ, ihe gbasara nke puru ịchọta a nyere urughuru (elektrọn, n'ihi na ihe atụ) na nke ugbu a Universe ga-hà 1. Formula edetịa otú ahụ:

ʃ _V Ψ * Ψ DV = 1.

N'ihi ya, iwu nke umu ihe nche nke ike, ma ọ bụrụ na anyị na-achọ a akpan akpan elektrọn, ọ ga-kpamkpam na a nyere ohere. Ma ọ bụghị ya dozie Schrödinger akụkụ anaghị uche. Ọ dịghị mkpa, bụ nke a urughuru n'ime a kpakpando ma ọ bụ a ibu ohere nbanye, ọ ga-abụ ebe.

Ubé n'elu, anyị kwuru na variables na-emetụta ọrụ, e nwere ike ịbụ ndị na-abụghị gbasara ohere na-achịkọta. Na nke a, na normalisation a rụrụ na-niile parameters na nke ndị ọrụ na-adabere.

Ozugbo ije: n'ikuku ma ọ bụ Adị?

Na kwantum-arụzi ụgbọala, ndị mgbakọ na mwepụ iche nkịtị bụ incredibly ike. Ka ihe atụ, kwantum nke Planck ẹkenam n'ihi na mma nke mgbakọ na mwepụ okwu nke onye nke arụmarụ. Ugbu a ụkpụrụ nke discreteness nke ọtụtụ variables na echiche (ike, angular ọkụ, ubi) bụ ihe ndabere nke oge a na obibia nke na-amụ microcosm. Na Ψ nwekwara a ọjọọ n'agbanyeghị. Dị ka otu n'ime ihe ngwọta nke Schrodinger akụkụ, ọ bụ ike na-amata ọtụtụ ndị kwantum ala nke usoro na-agbanwe n'otu ntabi anya. Nke a na onu na--ezo dị ka a Mbelata ma ọ bụ ida nke na-efegharị efegharị ọrụ. Ọ bụrụ na nke a bụ omume na eziokwu, kwantum usoro nwere ike ịkwaga na enweghi ngwụcha na-agba. Ma ndị na-agba ịgba maka ihe anụ anyị eluigwe na ala bụ immutable: ihe ọ bụla nwere ike ịga njem ngwa ngwa karịa ìhè. Nke a na onu na-dere dịtụbeghị, ma otú anya okpu iji gbaghaa ozizi ya. N'ime oge ahụ, ikekwe a ọjọọ n'agbanyeghị-egbo ma na ngwá ọrụ uche mmadu na ga idozi dị otú ahụ, ma ọ bụ n'ebe a mgbakọ na mwepụ atọ na ga odida nke a ọtụtụ ndị chere. E nwere a atọ nhọrọ: ndị mmadụ ike dị otú ahụ a onu, ma mbara igwe ịdaba keakamere nwa onu.

The-efegharị efegharị ọrụ nke a multiparticle usoro (hydrogen atọm)

Dị ka anyị na-arụ ụka nile isiokwu a, psi-ọrụ na-akọwa elementrị urughuru. Otú ọ dị, n'elu nso nnyocha, a hydrogen atọm yiri ka usoro na abụọ ahụ (otu nju na otu nti elektrọn proton). Wavefunctions nke hydrogen atọm nwere ike kọwara dị abụọ-urughuru ma ọ bụ onye ọrụ nke na njupụta matriks. Ndị a matrices abụghị kpọmkwem ndọtị nke psi ọrụ. Kama, ha na-egosi ndị kwekọrọ ekwekọ puru ịchọta urughuru n'otu obodo na ibe ya. Ọ dị mkpa ka anyị cheta na nsogbu e edozi naanị maka anụ ahụ abụọ n'otu oge. njupụta matriks ọdabara na abụọ nke ahụ, ma agaghị ekwe omume n'ihi ihe mgbagwoju usoro, n'ihi na ihe atụ site omume atọ ma ọ bụ karịa na ozu. Eziokwu a ike deere ịrịba myirịta dị n'etiti ndị kasị "ike ike" na-arụzi ụgbọala na nnọọ "mkpa" kwantum physics. Ya mere na-eche na n'ihi na e kwantum-arụzi ụgbọala, na ot physics nke echiche ọhụrụ nwere ike ibili. Nti zoro n'azụ ọ bụla uzo nke mgbakọ na mwepụ manipulations.