Wave ny asa sy ny antontan'isa dikany. Ampy ny asa ahevaheva sy ny firodanan'ny

Ity lahatsoratra ity dia mamaritra ny asa ahevaheva sy ny heviny ara-batana. Ihany koa ny mihevitra ny fampiharana ny foto-kevitra izany eo amin'ny sehatry ny Schrödinger mira.

Siansa ny tokonam-baravaran'i nahitana atsangana hitondra fizika

Tamin'ny faramparan'ny taonjato fahasivy ambin'ny folo, tanora izay te-manana rohy ny fiainany ny siansa, mba ho kivy ny fizika. Ny fijery dia hoe trangan-javatra rehetra, dia efa misokatra sy ny lehibe breakthroughs ao amin'io faritra io dia tsy azo atao. Ankehitriny, na dia eo aza ny toa feno fahalalana ny olombelona, toy izany koa ny hoe tsy hisy olona ho sahy. Satria matetika ny raharaha: ny toe-javatra na ny vokany ara-teorika dia nilaza mialoha, fa ny olona no tsy ampy hery ara-teknika sy ara-teknolojika, mba hizaha toetra na diso izy ireo. Ohatra, naminavina Einstein misintona onja mahery zato taona lasa izay, fa mba hanaporofoana ny fisian'ny lasa azo atao ihany herintaona lasa izay. Izany koa dia mihatra amin'ny tontolon'ny subatomic poti (izany hoe azo atao ho azy ireo dia zavatra toy izany ho toy ny ahevaheva asa): Na ny mpahay siansa tsy nahatakatra fa ny sarotra firafitry ny tsivaky, dia tsy mba mila hianatra ny fitondran-tena toy izany madinika zavatra.

Spectra sy Photo

Ny tosika ho amin'ny fampandrosoana ny atsangana hitondra fizika, dia ny fampandrosoana ny kanto sary. Mandra-am-piandohan'ny taonjato faharoapolo dia asan'ny imprinting sary cumbersome, lava sy lafo vidy: a fakan-tsary milanja am-polony ny kilao, sy ny modely maintsy hijoro amin 'ny antsasaky ny ora iray ao amin' ny toerana. Ankoatra izany, ny fahadisoana kely eo amin'ny fitaratra mizara tsara ny marefo takelaka mifono amin'ny hazavana-saro-pady emulsion, mitondra ho amin'ny tsy azo ivalozany fahaverezan'ny vaovao. Tsikelikely, na izany aza, dia manjary mora kokoa ny vondrona, hatsiaka - kely sy nahazo dian - tonga lafatra rehetra. Farany, dia nanjary azo atao mba hahazoana ny isan-karazany ny akora samihafa. Mifanohitra na fanontaniana izay nitsangana teo amin'ny fampianarana voalohany momba ny toetry ny spectra, ka nahatonga ny vaovao siansa. Ny fototry ny famaritana ny matematika ny fitondran-tena ny iray vy sombiny microcosm ny asa onja sy ny Schrödinger mira.

Ahevaheva sombiny duality

Rehefa avy famaritana ny firafitry ny tsivaky, nitsangana ny fanontaniana: nahoana ny elektronika no tsy hamely ny fototry? Eny tokoa, araka ny Maxwell ny equations, misy sombiny Mamirapiratra mihetsiketsika voampanga noho izany hery very. Raha izany no tranga ho an'ny elektrôna ao amin'ny fototry, izao rehetra izao ny fantatra dia nisy ny ela. Tadidio, ny tanjona dia ny onja ny asa sy ny antontan'isa heviny.

Ary tonga teo amin'ny fanavotana ny marani-tsaina ny mpahay siansa ampianarin'ny: fototra poti dia sady onja sy ny poti (corpuscles). Ny fananana ihany koa ny lanjan'ny vahana, sy ny halavan'ny onjam-ny matetika. Ankoatra izany, dia noho ny fisian'ny tsy mifanaraka roa teo aloha nahazo fananana fototra sombiny toetra vaovao.

Ny iray tamin'izy ireo dia sarotra ny ho solontena kofehy ireny. Eo amin'izao tontolo izao ny madinika poti, quarks, ireo fananana be izy ireo anaram-boninahitra omena ny sasany tsy mampino: tsiro, loko. Raha ny mpamaky hihaona azy tamin'ny taratasy momba atsangana hitondra haihetsika, dia aoka izy Tadidio fa tsy ny zavatra toa Raha vao jerena. Ahoana anefa no mba hilazana ny fitondran-tena ny toy izany rafitra, izay ny singa rehetra manana hafahafa napetraka ny fananana? Ny valiny - ao amin'ny fizarana manaraka.

Schrödinger mira

Find ny fepetra fa amin'izany dia misy ny fototra sombiny (amin'ny endrika famintinana sy atsangana hitondra rafitra) mamela ny mira an'i Erwin Schrödinger :

I H [(d / Deot) Ψ] = H ψ.

Ny mifanitsy amin'izy io mira dia toy izao manaraka izao:

• H = h / 2 π, izay H - Planck tsy miova.
• H - Hamiltonian mpandraharaha ho an'ny hery tanteraka ny rafitra.
• Ψ - ny onja asa.

Amin'ny samihafa ny toerana izay nahatonga izao no tanteraka ny asa, ary ny toe-javatra araka ny karazana poti sy saha izay azo atao mba hahazoana ny lalàna ny fitondran-tena ny rafitra.

Ny foto-kevitra ny atsangana hitondra fizika

Aoka ny mpamaky tsy ho diso hevitra ny hanao toa tsotra ny teny ampiasaina. Ireo teny na andian-teny toy ny hoe "mpandraharaha", "feno hery", "tarika sela" - ny ara-batana teny. Ny soatoavina no ilaina ny mamaritra mitokana, ary mampiasa boky fianarana tsara kokoa. Avy eo, dia manome ny famaritana sy ny endriky ny ahevaheva asa, fa ity lahatsoratra ity ary Manazava. Fa fahatakarana tsara kokoa ny foto-kevitra io dia ilaina ny mianatra ny fitaovana matematika amin'ny sehatra sasany.

onja asa

Ny matematika teny avy amin'ny teny

| Ψ (T)> = ʃ Ψ (x, T) | X> dx.

Onja elektronika asa, na zavatra hafa foana sombiny fototra momba ny taratasy grika Ψ, ka indraindray dia antsoina hoe ny PSI miasa.

Voalohany dia mila mahatakatra fa ny asa miankina amin'ny rehetra ny mandrindra sy ny fotoana. Izany hoe Ψ (x, T) - raha ny marina dia Ψ (x _1, x ₂ ... X _N, T). Zava-dehibe fanamarihana, toy ny Flag dia miankina amin'ny vahaolana ny Schrödinger mira.

Manaraka, dia mila manazava fa ambanin'ny | X> manondro ny fototra Vector ny rafitra handrindra voafantina. Izany hoe, arakaraka izay ilaina mba hahazo ny vàhana na ny mety ho | X> avy amin'ny teny | X _1, x _2, ..., X _N>. Mazava ho azy, N koa miankina amin'ny kely indrindra Vector ny rafitra fototra voafantina. Izany hoe, ao amin'ny mahazatra amin'ny lafiny telo-toerana, N = 3. Ho an'ny mpamaky tsy zatra dia hazavao fa ireo sary masina rehetra manodidina ny fanondroana X - dia tsy lamaody fotsiny, fa matematika manokana fandidiana. Fantaro fa tsy misy saro-takarina kajikajy matematika no tsy hahomby, ka manantena amim-pahatsorana isika fa liana tao amin'ny tenany, dia hahita ny dikany.

Farany, dia ilaina ny manazava fa Ψ (x, T) = .

Ny toetra ara-batana asa ny onja

Na dia eo aza ny fototra sarobidy ity dia be, izy dia tsy eo am-pototry ny toe-javatra na hevitra. Ny hevitry ny ara-batana asa ahevaheva dia joro ny Module feno. Ny raikipohy mijery toy izao:

| Ψ (x _1, x _{2, ..., X N, T)} | ² = ω,

ω izay no zava-dehibe ny hakitroky ny mety. Ho an'ny discrete spectra (tsy mitohy), izany zava-dehibe mety lasa zava-dehibe fotsiny.

Ny ara-batana vokatry ny hevitry ny onja asa

Toy izany heviny ara-batana dia lavitra dia lavitra vokany ho an'ny rehetra ny atsangana hitondra izao tontolo izao. Araka ny Mazava avy amin'ny soatoavina ny ω, ny fanjakana rehetra amin'ny fototra poti hahazo probabilistic Hue. Ny ohatra mazava indrindra - dia ny maka sary fizarana ny elektronika rahona ao orbitals manodidina ny fototry atomika.

Raiso elektrôna roa samy hafa ao amin'ny ataoma ny hybridization amin'ny endrika tsotra indrindra amin'ny rahona: S sy ny p. Rahona voalohany karazana manana endrika boribory. Fa raha mahatsiaro ny mpamaky avy amin'ny boky ao amin'ny fizika, ny elektronika rahona dia aseho foana ho toy ny karazana c sampahom-hevitra, fa tsy ho toy ny sehatra malamalama. Midika izany fa amin'ny iray lavitra avy ao amin'ny faritra no tena fototra mety hihaona amin'ny S-elektronika. Na izany aza, kely kokoa sy kely kokoa, tsy azo inoana izany aotra, dia kely fotsiny. Rehefa izany t-elektrôna mba hamorona rahona elektronika Aseho ho toy ny somary manjavozavo dumbbell. Izany hoe, misy fa sarotra ambonin'ny izay ny mety ho fahitana ny elektronika no avo indrindra. Fa akaiky avy amin'io "dumbbell" toy kokoa sy akaiky kokoa ny fototry ny toy izany dia tsy mety aotra.

Ny dalàna ny onja asa

Ity farany dia midika fa ilaina ny normalize ny onja asa. Eo ambanin'ny manondro dalàna ho any amin-"tsara" ny zavatra maromaro, izay marina noho ny fifandraisana. Raha mandinika ny maka sary Flag, dia ny mety hahita ny nanome sombiny (elektronika ohatra) ao amin'ny Universe amin'izao fotoana izao dia tsy maintsy mitovy amin'ny 1. Formula ironed toy izany:

ʃ _V Ψ * Ψ DV = 1.

Noho izany, ny lalàna ny fiarovana ny angovo, raha mitady elektronika iray manokana, dia tsy maintsy ho tanteraka ao amin'ny toerana nomena. Raha tsy izany hamaha ny Schrödinger mira fotsiny dia tsy misy dikany. Tsy maninona, dia sombiny io ao anatin'ny kintana na toerana goavana Login, tsy maintsy ho tonga any.

Kely etsy ambony, dia voalaza fa ny hiovaova izay misy fiantraikany amin'ny asa, dia mety hisy tsy maka sary Flag. Amin'ity tranga ity, ny dalàna dia tanterahina amin'ny rehetra ny masontsivana ny asa izay miankina.

Instantaneous hetsika: ny fandraisana na ny zava-misy?

Amin'ny atsangana hitondra haihetsika, ny matematika hampisaraka amin'ny heviny ara-batana dia mampino sarotra. Ohatra, atsangana hitondra ny Planck dia nampidirina ho ny tsy hanahirana ny matematika fanehoana iray amin'ireo equations. Ary ny foto-kevitra ny discreteness ny maro sy hiovaova hevitra (hery, angular vahana, saha) dia ny fototry ny ankehitriny manatona ny fianarana ny microcosm. Ao amin'ny Ψ koa ny mifanohitra. Araka ny iray amin'ireo Schrödinger mira, azo atao fa ny fandrefesana ny atsangana hitondra fanjakana ny rafitra miova eo no ho eo. Io tranga io antsoina mahazatra toy ny fihenana na ny firodanan'ny ny onja asa. Raha izany no azo atao raha ny tena marina, atsangana hitondra rafitra dia afaka mifindra amin'ny hafainganam-pandeha tsy manam-petra. Fa ny hafainganam-pandeha ho an'ny zavatra ara-nofo ny rehetra izao dia loha tsy mety miova: na inona na inona afaka mamakivaky haingana kokoa noho mazava. Io tranga dia voarakitra Tsy mbola, saingy hatreto tsy mba hanaporofoana ny teoria. Rehefa mandeha ny fotoana, angamba ho tapa-kevitra mifanohitra izany na amin'ny maha-olombelona ny fitaovana sitrapon'Andriamanitra izay handamina ny zavatra toy izany, na misy ny matematika hevi-petsin'i izay hanaporofo ny tsy fahombiazan'ny vinavina io. Misy safidy fahatelo: ny olona mamorona ny tranga toy izany, fa ny rafi-masoandro latsaka ao amin'ny lavaka mainty artifisialy.

Ny anjara asa ahevaheva ny multiparticle rafitra (hydrogène Atom)

Araka ny efa niady hevitra nandritra amin'ity lahatsoratra ity, ny PSI-asa fototra mamaritra ny sombiny. Na izany aza, rehefa nandinika akaikikaiky kokoa, ny hidrôzenina tsivaky dia mitovy amin'ny rafitr'ity tontolo ity ihany no poti roa (ny iray, ary ny iray ratsy elektronika tsara proton). Wavefunctions ny hidrôzenina tsivaky dia azo lazaina hoe roa-sombiny na mpandraharaha ny hakitroky teraka. Ireo matrices Tsy tena ho fanitarana ny asa PSI. Kosa, ireo maneho ny mifanaraka mety ho fitadiavana ny sombiny tamin'ny fanjakana iray ary ny iray hafa. Zava-dehibe ny mahatsiaro fa ny olana efa voavaha afa-tsy nandritra ny roa vatana tamin'izany andro izany. hakitroky teraka ampiharina ny tsiroaroa ny poti, fa azo atao ho an'ny rafitra sarotra kokoa, ohatra amin'ny alalan'ny fihetsiky telo na mihoatra vatana. Izany zava-misy azo zohina mampino mampitovy ny tena "gony" haihetsika sy tena "manify" atsangana hitondra fizika. Aza mihevitra fa satria misy atsangana hitondra haihetsika, ao amin'ny mahazatra fizika ny hevi-baovao dia afaka hitsangana. Mahaliana miafina ao ambadiky misy kosa ny matematika manipulations.