Суперпозиция принципі
Сонымен пси-функцияның өзі емес, оның модулінің квадраты немесе тікелей физикалық мағынаға ие. Осыған қарамастан кванттық теорияда тәжірибеде бақыланатын емес, ѱ-функция пайдаланнылады. Бұл микробөлшектердің толқындық қасиеттерін-интерференция мен дифракцияны- түсіндіру үшін қажет. Мұндағы жағдай толқындық теорияда қандай болса, дәл сондай болады. Тоолқындық теорияда толқындық өрістердің интенсивтіктерінің суперпозиция принципі емес, толқындық өрістердің өздерінің суперпозиция принципі қабылданады. Бұл теорияға интерференция және дифракция құбылыстарын ендіруге мүмкіндік береді.
Осыған ұқсас кванттық теорияда негізгі постулаттардың бір ретінде пси-функцияның суперпозиция принципі қабылданылады. Егер қандайда бір жүйеде және күйлері мүмкін болса, онда ол үшін мынадай күй де мүмкін болады:
, (4.4)
мұндағы және - қайсыбір тұрақты коэффициенттер. Осылай ѱ-ді тауып, бұдан кейін жүйенің осы күйде болу ықтималдығының тығыздығын да анықтауға болады.
Суперпозиция принципі тікелей тексеруге келмейді, өйткені толқындық функция тәжірибеде өлшенбейді, оның модулінің квадратын ғана өлшеуге болады. Күйлердің суперпозиция принципінің дұрыстығы бұдан туындайтын салдардың тәжірибемен сәйкес келуімен расталады.
Шредингер теңдеуі
Классикалық механикалық күш және өріс әсерінен қозғалатын бөлшектің координаттары мен импульстарының бұрынғы және болашақ мәндерін қозғалыс теңдеуі арқылы бірмәндіанықтауға болады (егер бұлардың қайсыбір уақыт мезетінде мәндері берілген болса). Ал микробөлшектер үшін бұл әдіс қолдануға келмейді.
Сонда бөлшек қозғалысын бейнелеу үшін ѱ толқындық функция пайдаланылады. Ендігі негізгі мәселе ѱ толқындық функцияның кеңістіктегі және уақыт бойынша өзгерісін бейнелейтін жалпы заңды, немесе толқындық өрістің қозғалыс заңын тағайындау болып табылады.
Зат бөлшектерінің толқындық қасиеттері жайындағы де Бройль идеясын дамыта келе, австрия физигі Э. Шредингер (1887-1961) өзінің атақты теңдеуін ұсынды (1926). Осы теңдеу әр түрлі күш өрістерінде қозғалатын бөлшектің толқындық функцияларын табуға мүмкіндік береді. Шредигер теңдеуі былай жазылады:
, (4.5)
мұндағы m-бөлшек массассы, і- жорамал бірлігі ( ), U- бөлшектің потенциалдық энергиясы, - Лаплас операторы. (4.5) теңдеуінен толқындық функцияның түрін U функция, яғни түптеп келгенде бөлшекке әсер ететін күштердің сипаты анықтайтындығы шығады.
Шредингер теңдеуі қорытылып шығарылмайды. Оны бастапқы негізгі ұйғарым деп қарастыру керек. Шрендингер теңдеуінің дұрыстығы теория нәтижелерінің эксперимент деректерімен толық үйлесуімен, және де практикада қолданыс тапқан, мысалы, мазерлерде, лазерлерде, жартылай өткізгішті қондырғыларда және т.т., көптеген болжауларымен расталады.
Достарыңызбен бөлісу: |