Рубрика: Тезаурус

Квантовая статистика

Квантовая статистикастатистическая физика квантовых систем, состоящих из большого числа частиц; для частиц с целым спином это — Бозе Эйнштейна статистика, с полуцелым — Ферми Дирака статистика.

Квантовая теория поля

Квантовая теория поля — релятивистская квантовая теория физических систем с бесконечным числом степеней свободы (релятивистских полей).

Квантовая теория поля является основным аппаратом физики элементарных частиц, их взаимодействий и взаимопревращений. Включает теорию электромагнитного (квантовую электродинамику) и слабого взаимодействий, выступающих в современной теории как единое целое (электрослабое взаимодействие), и теорию сильного (ядерного) взаимодействия (квантовую хромодинамику).

Изотопы

Изотопы (от изо… и греческого topos — место), разновидности химических элементов, у которых ядра атомов отличаются числом нейтронов, но содержат одинаковое число протонов и поэтому занимают одно и то же место в периодической системе элементов.

Различают устойчивые (стабильные) изотопы и радиоактивные изотопы. Термин предложен английским радиохимиком Фредериком Содди в 1910 году.

Ядро атомное

Ядро атомное — положительно заряженная центральная часть атома, в которой практически сосредоточена вся масса атома. Состоит из протонов и нейтронов (нуклонов). Число протонов определяет электрический заряд атомного ядра и порядковый номер Z атома в Периодической системе элементов. Число нейтронов равно разности массового числа и числа протонов. Объем атомного ядра изменяется пропорционально числу нуклонов в ядре. В поперечнике тяжелые атомные ядра достигают 10-12 см. Плотность ядерного вещества порядка 1014г/см3.

Барионы

Барионы (от греческого barys — тяжелый) — «тяжелые» элементарные частицы с полуцелым спином и массой, не меньшей массы протона; участвуют во всех известных фундаментальных взаимодействиях.

К барионам относятся нуклоны, гипероны и многие из так называемых резонансов.

Дифракция частиц

Дифракция частиц — рассеяние потока микрочастиц (электронов, нейтронов, атомов, молекул и др.) кристаллами или молекулами жидкостей и газов с образованием чередующихся максимумов и минимумов в интенсивности рассеянного пучка. Дифракция частиц аналогична дифракции света и является проявлением корпускулярно-волнового дуализма частиц; наблюдается для частиц, длина волны де Бройля которых порядка расстояния между рассеивающими центрами. Дифракционная картина зависит от внутреннего строения рассеивающего объекта.

На дифракции частиц основаны электронография и нейтронография.

Суперпозиции принцип

Суперпозиции принцип:

1) В классической физике: результирующий эффект от нескольких независимых воздействий; представляет собой сумму эффектов, вызываемых каждым воздействием в отдельности. Справедлив для систем или полей, описываемых линейными уравнениями; важен в механике, теории колебаний и волн, теории физических полей.

2) В квантовой механике принцип суперпозиции относится к волновым функциям: если физическая система может находиться в состояниях, описываемых двумя (или несколькими) волновыми функциями, то она может также находиться в состоянии, описываемом любой линейной комбинацией этих функций (принцип суперпозиции состояний).

Неопределенности принцип

Неопределенности принцип — фундаментальное положение квантовой теории (квантовая теория объединяет квантовую механику, квантовую статистику и квантовую теорию поля), утверждающее, что характеризующие физическую систему так называемые дополнительные физические величины (например, координата и импульс) не могут одновременно принимать точные значения; отражает двойственную, корпускулярно-волновую природу частиц материи (электронов, протонов и так далее).

Неточности при одновременном определении дополнительных величин связаны соотношением неопределенностей, которое для неточностей DХ и DРх в определении координаты χ и проекции на нее импульса P имеет вид: D Рх · D Х ≥ Неопределенности принцип, где Неопределенности принципПланка постоянная. Соотношение неопределенностей для энергии E и времени t: DЕ · Dt ~ Неопределенности принцип

 

Протон

Протон (от греческого protos — первый) (р), стабильная элементарная частица со спином 1/2 и массой в 1836 электронных масс (~10-24грамма), относящаяся к барионам; ядро легкого изотопа атома водорода (протия). Вместе с нейтронами протоны образуют все атомные ядра.

Квантовая механика

Квантовая механика (волновая механика) — теория, устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц в заданных внешних полях; один из основных разделов квантовой теории.

Квантовая механика впервые позволила описать структуру атомов и понять их спектры, установить природу химической связи, объяснить периодическую систему элементов и так далее. Так как свойства макроскопических тел определяются движением и взаимодействием образующих их частиц, законы квантовой механики лежат в основе понимания большинства макроскопических явлений. Так, квантовая механика позволила понять многие свойства твердых тел, объяснить явления сверхпроводимости, ферромагнетизма, сверхтекучести и многое другое; квантово-механические законы лежат в основе ядерной энергетики, квантовой электроники и т. д.

В отличие от классической теории, все частицы выступают в квантовой механике как носители и корпускулярных, и волновых свойств, которые не исключают, а дополняют друг друга. Волновая природа электронов, протонов и других «частиц» подтверждена опытами по дифракции частиц. Корпускулярно-волновой дуализм материи потребовал нового подхода к описанию состояния физических систем и их изменения со временем. Состояние квантовой системы описывается волновой функцией, квадрат модуля которой определяет вероятность данного состояния и, следовательно, вероятности для значений физических величин, его характеризующих; из квантовой механики вытекает, что не все физические величины могут одновременно иметь точные значения (смотрите Неопределенности принцип).

Волновая функция подчиняется суперпозиции принципу, что и объясняет, в частности, дифракцию частиц. Отличительная черта квантовой теории — дискретность возможных значений для ряда физических величин: энергии электронов в атомах, момента количества движения и его проекции на произвольное направление и так далее; в классической теории все эти величины могут изменяться лишь непрерывно.

Фундаментальную роль в квантовой механике играет Планка постоянная   Квантовая механика — один из основных масштабов природы, разграничивающий области явлений, которые можно описывать классической физикой (в этих случаях можно считать φ =0), от областей, для правильного истолкования которых необходима квантовая теория. Нерелятивистская (относящаяся к малым скоростям движения частиц по сравнению со скоростью света) квантовая механика — законченная, логически непротиворечивая теория, полностью согласующаяся с опытом для того круга явлений и процессов, в которых не происходит рождения, уничтожения или взаимопревращения частиц.

Страница 2 из 512345