ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Волновоё уравнение Шредингера из "Теория абсолютных скоростей реакций" Двойственность природы излучения. Явления диффракции света свидетельствуют о его волновой природе. С другой стороны, фотоэлектрические явления и эффект Комптона [ ] указывают на то, что излучение распространяется в виде частиц, обычно называемых. фотонами . Таким образом, при различных методах исследования обнаруживается та или другая сторона природы света. Если излучение рассматривать как поток фотонов, то, применяя в качестве измерительного приспособления электрон, их поло кение можно определить почти точно если же применить диффракционную решетку или узкую щель, то направление потока фотонов перестает быть определенным, о чем свидетельствует получающаяся диффракционная картина. Таким образом, в опыте Комптона положение фотона можно определить, но, вследствие столкновения последнего с электроном, происходит изменение импульса, что, как будет показано ниже, означает невозможность точного определения длины волны. В то же время при помощи решетки можно точно определить длину волны или импульс фотона, но при этом, как будет показано ниже, становится неопределенным положение фотона. Это показывает, что вообще должна существовать обратная зависимость между неточностью измерения положения фотона и неточностью измерения его импульса или длины волны. [c.39] Соотношение неопределенностей [ ]. Такое же заключение, только несколько другим путем, можно сделать и для других частиц, например для электронов. Пусть требуется измерить положение и импульс электрона и допустим, что для этой цели имеется подходящий микроскоп, в который можно увидеть электрон. Освещая электрон А светом длиной волны X и наблюдая через линзу В (рис. 1), можно найти положение этого электрона с точностью, установленной законами оптики. [c.39] следовательно, не зависит от длины волны света. Поэтому любая попытка увеличить точность определения положения частицы при помощи света с малой длиной волны будет обесценена соответствующим уменьшением точности в определении импульса. Если же при помощи света с большой длиной волны точно измерен импульС то положение частицы становится неопределенным. [c.41] Эта формула выражает соотношение неопределенностей Гейзенберга, которое считается фундаментальным законом природы. [c.41] Волновая природа электрона. С установлением соотношения неопределенностей пришлось отказаться от старой механики, так как исчезла возможность приписывать частице одновременно определенные значения положения и импульса. Расхождение со старой механикой не велико для объектов значительных размеров, однако для таких малых частиц, как электроны, должна применяться новая механика. Характерной чертой новой механики является применение некоторой функции, выражающей вероятность того, что частица с данным импульсом находится в данной точке, так как невозможно сказать точно, находится ли она действительно именно в этой точке. [c.41] Это замечательное предположение было вскоре подтверждено работами Джермера и Дэвиссона [ ] и Томсона [6j з л исследователи показали, что электронный пучок действительно может дать диффракцню и что полученная при этом кажущаяся длина волны находится в превосходном согласии с величиной, вычисленной по уравнению (8). [c.42] Вернуться к основной статье