Galu galuega tauave ma ona faafuainumera taua. Ituaiga o le galuega tauave galu ma lona paʻu

O lenei mataupu o loo faamatalaina ai le galuega tauave galu ma lona uiga faaletino. Foi e manatu le faaaogāina o lenei manatu faavae i le faavae o le faaupuga Schrödinger.

Saienisi i le amataga o le mauaina o le fisiki quantum

I le seneturi lona sefuluiva tuai, tagata talavou e mananao e sosoo latou olaga i le faasaienisi, e lotovaivai e physicists. e le mafai ona faia e le ua manatu ua uma ona ofoofogia uma tatala ma le breakthroughs tele i lenei eria. O lenei, e ui lava i le atoaga foliga mai o le malamalama o tagata, i se auala e pei o fai atu e leai se tasi o le a faamalosi. Talu ai ona e masani ona le tulaga: valoia theoretically le aafiaga matautia po o le taunuuga, ae e le lava tagata malosi faapitoa ma tekinolosi, e faamaonia pe le faamaonia i latou. Mo se faataitaiga, valoia Einstein galu tau i le kalave silia i le selau tausaga ua mavae, ae e faamaonia ai na o se tausaga talu ai sa mafai ai lo latou ola. O lenei foi e faatatau i le lalolagi o fasimea subatomic (ie talafeagai ia i latou o se mea e pei o se galuega tauave galu): A o leʻi malamalama saienitisi o le faatulagaga faigata o le atomu, sa latou le manaomia e suesue le amioga o ia mea laiti.

Spectra ma Photo

Uunaʻi ai mo le atinae o le fisiki quantum, o le atinae o le ata puʻe ata. Seia oo i le seneturi lona luasefulu amataga o le galuega o le ata imprinting tauave, umi ma taugata: a mea pueata mamafa sefulu o kilokalama, ma o le faataitaiga sa e tutu ai mo le afa itula i le tulaga lava e tasi. I le faaopoopo atu, o sina mea sese i le taulimaina o papatusi maʻaleʻale tioata coated ma emulsion malamalama-maaleale, tau atu i le foia leiloa o faamatalaga. Na faasolosolo malie, ae peitai, o le a faigofie le iunite, maluluina - itiiti ifo ma le mauaina tutui - atoatoa uma. Mulimuli ane, na mafai ona maua le tele o mea eseese. Eseesega po o ni fesili e tulai mai i le manatu muamua e uiga i le natura o le spectra, ma tuuina tulai mai ai se faasaienisi fou. O le faavae mo le faamatematika faamatalaga o le amioga o le a microcosm galuega tauave galu vaega uamea ma ona faaupuga Schrödinger.

duality galu-vaega

Ina ua mavae le fuafuaina o le faatulagaga o le atomu, o le fesili tulai: aisea e lē pa'ū le electron i luga o le vaega faaogatotonu len¯ao? O le mea moni, e tusa ma faamatalaga e a Maxwell, so o se agai i vaega molia susulu o lea aveesea le malosi. Afai o lenei le tulaga mo electrons i le autu, ua i ai le lalolagi lauiloa umi. Manatua, o lo tatou sini o le galuega tauave galu ma ona lagona faafuainumera.

Na oo mai i le laveaiina o conjecture saienitisi atamai: fasimea tulagalua ua uma galu ma fasimea (corpuscles). foi oa latou meatotino o le mamafa o le malosiaga, ma le wavelength o le taimi. Gata i lea, e tatau ona totogi atu i le afioaga o le lua o gatasi meatotino maua muamua uiga vaega tulagalua fou.

O se tasi o latou e faigata ona sui vili. I le lalolagi o fasimea laiti, quarks, nei le tele o meatotino o le a latou tuuina mai ni suafa ofoofogia: tofo, lanu. Pe afai o le tagata faitau o le a feiloai i latou i se tusi i luga o inisinia quantum, ia manatua: latou e le o mea ua latou foliga mai i le vaaiga muamua. Ae o le auala e faamatalaina ai le amioga o se faiga, i le mea ua i ai se seti ese o meatotino elemene uma? O le tali - i le vaega e sosoo ai.

Schrödinger faaupuga

Saili se tulaga lea o loo i ai se vaega itiiti tulagalua (i se faiga aotelega ma le faiga quantum) mafai ai e le faaupuga o Erwin Schrödinger :

i h [(d / dt) Ψ] = h ψ.

O le faatusa i lenei faaupuga ua taua e faapea:

• U = h / 2 π, lea h - Planck le aunoa.
• H - Hamiltonian faagaoioia mo le malosi atoa o le faiga.
• Ψ - o le galuega tauave galu.

E ala i le suia o le tulaga lea o lo o ausia lenei galuega tauave, ma le tulaga e tusa ai ma le ituaiga o fasimea ma ni fanua lea e mafai ona maua ai se tulafono o le amio o le faiga.

O le manatu faavae o le fisiki quantum

Tuu atu i le tagata faitau faia se mea sese le foliga faigofie o le tuutuuga faaaogaina. O nei upu ma fuaitau e pei o le "faagaoioia", "ua tumu i le malosi", "iunite feaveai" - o se tuutuuga faaletino. e tatau io latou tulaga faatauaina e faamaoti eseese, ma faaaoga lelei tusi aoga. Sosoo ai, tatou te tuuina atu se faamatalaga ma le ituaiga o le galuega tauave galu, ae o expository lenei mataupu. Mo se malamalamaaga sili o lenei manatu faavae e talafeagai e suesue le meafaigaluega faamatematika i se tulaga patino.

galuega tauave galu

O lona faaupuga faamatematika o o le fomu

| Ψ (t)> = ʃ Ψ (x, t) | x> dx.

galuega tauave galu Electron, po o so o se isi vaega tulagalua o loo faamatalaina i taimi uma e ala i le tusi Greek Ψ, o lea o nisi taimi ua taua o le galuega tauave psi.

e tatau ona e malamalama Sili o le faalagolago o le galuega tauave i le fuafua ma le taimi uma. Ie Ψ (x, t) - o le mea moni Ψ (x _1, x ₂ ... x _n, t). Taua o le tusi, e pei o le fuafua e faalagolago i le tali o le faamatalaga Schrödinger.

Sosoo ai, e tatau ona e faamatala atu i lalo o le | x> e faatatau i le faavae vector o le filifilia faamaopoopo faiga. O lona uiga, e faalagolago i mea e tatau ai ina ia maua ai le malosiaga po o le avanoa o | x> o o le pepa | x _1, x _2, ..., x _n>. E manino lava, n le a foi e faalagolago i luga o le vector maualalo o le faiga faavae filifilia. E, i le masani avanoa e faatafa-tolu, n = 3. Ina o le a faamatala faitau e lei aoaoina o nei aikona siomia faasino x - e le na o se fad, ae o se faagaoioiga faamatematika patino. Malamalama i ai e aunoa ma te le manuia fuafuaga matematika lavelave, ina ia tatou faamaoni faamoemoe o le fiafia ia i latou lava o le a iloa ai lona uiga.

Mulimuli ane, e talafeagai e faamatala atu o Ψ (x, t) = .

O le natura faaletino o le galuega tauave galu

E ui lava i le taua autu o lenei aofaiga, e le o ia i le pito i lalo o le aafiaga matautia po o le mataupu. ua squared le uiga faaletino o le galuega tauave galu lona module atoa. O le fua faatatau e foliga e pei o lenei:

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

lea ω o le tau aogā o le density avanoa. I le tulaga o spectra motu (e faifai pea), na o le avanoa lenei taua avea taua.

Taunuuga o le uiga faaletino o le galuega tauave galu

O lagona faaletino ua mamao taunuuga mo le atoa o le lalolagi quantum. E pei ona manino mai le tulaga faatauaina o ω, setete uma o le fasimea tulagalua maua matuia probabilistic. Sili ona manino faataitaiga - o le tufatufaina spatial o ao electron i orbitals i le vaega faaogatotonu len¯ao atomika.

Ia lua ituaiga o electrons i atoms o hybridization i le tulaga sili ona faigofie o le ao; s ma p. Ao muamua ituaiga i ai se foliga spherical. Ae afai e manatua e le tagata faitau mai tusi aoga i le fisiki, ua faaalia ai pea le ao electron o se ituaiga o fuzzy fuifui o manatu, nai lo o se tulaga lamolemole. O lona uiga i se mea mamao mai le sone autu e sili ona e ono fetaiai ma le s-electron. Ae peitai, a itiiti latalata ma teisi, o lenei avanoa e le o, o le na itiiti. A lenei p-electrons e fausia electron ao faaalia e pei dumbbell teisi faʻanenefu. O le, o loo i ai se luga nai lavelave i ai le avanoa o le mauaina o le electron o le sili ona maualuga. Ae mai latalata foi lenei "dumbbell" e sili atu ma latalata atu i le totonugalemu o se avanoa e le o.

O le normalization o le galuega tauave galu

Le gata e faatatau i le manaomia ona normalize le galuega tauave galu. I lalo o le normalization e faatatau i se "talafeagai" o le faataamilosaga faapitoa, lea e moni mo se mafutaga. Afai tatou te mafaufau i le fuafua spatial, lea o le avanoa o le mauaina o a tuuina vaega (electron, mo se faataitaiga) i le Vateatea i le taimi nei e tatau ona tutusa 1. Fua Faatatau ironed faapea:

ʃ _V Ψ * Ψ dV = 1.

O lea, o le tulafono o le faasaoina o le malosi, pe afai o loo tatou saili mo se electron faapitoa, e tatau ona matua i se avanoa na tuuina mai. Leai foia lava e le talafeagai le faamatalaga Schrödinger. E le afaina, o lenei vaega i totonu o se fetu po o se login avanoa tetele, e tatau ona i se mea.

Teisi i luga, ua tatou taʻua o le fesuiaiga e aafia ai le galuega tauave, atonu ei ai fuafua lē spatial. I lenei tulaga, o le ua faia normalization i le faataamilosaga uma i luga o lea e faalagolago le galuega tauave.

faagaioiga vave: o le mauaina po o le Moni?

I inisinia quantum, o le matematika e ese mai le lagona faaletino e tulagaese faigata. Mo se faataitaiga, na faailoa atu le quantum o Planck mo le faafaigofieina o le faaupuga faamatematika o se tasi o faamatalaga e. O lenei o le mataupu faavae o le discreteness o le tele o fesuiaiga ma manatu (malosi, angular malosiaga, fanua) o le faavae lea o nei faiga i le suesueina o le microcosm. I Ψ ai foi se faamatalaga feteenai. E tusa ai ma se tasi o le faamatalaga Schrödinger, e mafai ona suia ai i le fua o le tulaga quantum o le faiga vave. Lenei aafiaga matautia o loo masani ona taʻua o ia o a faaitiitia po o paʻu o le galuega tauave galu. Afai e mafai ai lenei mea i le mea moni, e mafai faiga quantum e agai i ai ma le saoasaoa e le iu. Ae o le saoasaoa faatapulaa mo mea faitino o lo tatou lalolagi e le masuia: mafai ona malaga vave nai lo le malamalama. Lenei aafiaga matautia o loo tusia leʻi i ai lava, ae mamao le mafai o ia e osofai lona manatu. Le aluga o taimi, atonu ona foia lenei faamatalaga feteenai foi i le tagata le finagalo o le meafaigaluega lea o le a faaleleia e pei o se mea, po o ai se togafiti faamatematika o le a faamaonia ai le toilalo o lenei manatu. E i ai se filifiliga lona tolu: tagata fatufatu ai na ituaiga o se aafiaga matautia, ae o le faiga la pauu atu i se pu uliuli faafoliga.

O le galuega tauave galu o se faiga multiparticle (atomu hydrogen)

E pei ona tatou finau i lenei mataupu, o loo faamatalaina ai le psi-galuega tauave se vaega tulagalua. Ae peitai, i luga o suesuega atili, o se atomu hydrogen tutusa i le faiga o na fasimea lua (tasi le lelei ma o se tasi proton electron lelei). e mafai ona faamatalaina Wavefunctions o le atomu hydrogen pei lua vaega po o se tagata faafoe o le Taiala density. O nei matrices e le tonu se faaopoopoga o le galuega tauave psi. Nai lo lena, sa latou faaalia ai le avanoa tutusa o le mauaina o le vaega i se tasi setete ma le isi. E taua le manatua ua foia na o le faafitauli mo ni tino se lua i le taimi e tasi. density Taiala talafeagai i le paga o le fasimea, ae le mafai ona sili atu faiga lavelave, mo se faataitaiga e ala i le tali e tolu po o le sili tino. O lenei mea moni e mafai ona tusia tutusa maoae i le va o le tele o "talatala" inisinia ma lava "manifinifi" fisiki quantum. O lea la te le manatu e faapea, ona o loo i ai inisinia quantum, i le fisiki e masani ai o ni manatu fou e mafai ona tulai mai. Manaia o loo natia i tua atu o so o se avanoa o manipulations faamatematika.