Головна

Корпускулярно-хвильовий дуалізм

  1.  А. Тренделенбург про ефективність кантовских принципів априоризма і дуалізму
  2.  Американський індивідуалізм і лібералізм
  3.  Гримаси колективізму і індивідуалізму
  4.  дуалізм
  5.  Дуалізм божественного і людського, сакрального і гріховного.
  6.  Дуалізм Декарта.
  7.  Дуалізм Декарта.

Корпускулярно-хвильовий дуалізм (або Квантово-хвильовий дуалізм) - Принцип, згідно з яким будь-який об'єкт може проявляти какволновие, так і корпускулярні властивості. Був введений при розробці квантової механіки для інтерпретації явищ, які спостерігаються в мікросвіті, з точки зору класичних концепцій. Подальшим розвитком принципу корпускулярно-хвильового дуалізму стала концепціяквантованних полів в квантової теорії поля.

Як класичний приклад, світло можна трактувати як потік корпускул (фотонів), які в багатьох фізичних ефектах проявляють свойстваелектромагнітних хвиль. Світло демонструє властивості хвилі в явищах дифракції та інтерференції при масштабах, порівнянних з довжиною світлової хвилі. Наприклад, навіть поодинокі фотони, що проходять через подвійну щілину, створюють на екрані інтерференційну картину, яка визначається рівняннями Максвелла[1].

Проте, експеримент показує, що фотон не їсти короткий імпульс електромагнітного випромінювання, наприклад, він не може бути розділений на декілька пучків оптичними делителями променів, що наочно показав експеримент, проведений французькими фізиками Гранжьє, Роже і Аспе в 1986 році[2]. Корпускулярні властивості світла виявляються при фотоефекті і в ефекті Комптона. Фотон поводиться і як частка, яка випромінюється або поглинається цілком об'єктами, розміри яких багато менше його довжини хвилі (наприклад, атомними ядрами), або взагалі можуть вважатися точковими (наприклад, електрон).

На даний момент концепція корпускулярно-хвильового дуалізму представляє лише історичний інтерес, так як служила тільки інтерпретацією, способом описати поведінку квантових об'єктів, підбираючи йому аналогії з класичної фізики. На ділі квантові об'єкти не є ні класичними хвилями, ні класичними частинками, набуваючи властивості перших чи других лише в деякому наближенні. Методологічно більш коректною є інтеграл вздовж траєкторій (пропагаторная), вільна від використання класичних понять.

Історія розвитку[

Французький вчений Луї де Бройль (1892-1987), усвідомлюючи існуючу в природі симетрію і розвиваючи уявлення про подвійну корпускулярно-хвильову природу світла, висунув в 1923 році гіпотезу про універсальність корпускулярно-хвильового дуалізму. Він стверджував, що не тільки фотони, але і електрони і будь-які інші частинки матерії разом з корпускулярним володіють також хвильовими властивостями.

Згідно де Бройля, з кожним мікрооб'єктів зв'язуються, з одного боку, корпускулярні характеристики - енергія  і імпульс  , А з іншого боку - хвильові характеристики - частота і довжина хвилі.

Так як дифракційна картина досліджувалася для потоку електронів, то необхідно було довести, що хвильові властивості притаманні кожному електрону окремо. Це удалосьексперіментально підтвердити в 1948 році радянському фізику В. А. Фабрикант. Він показав, що навіть в разі такого слабкого електронного пучка, коли кожен електрон проходить через прилад незалежно від інших, що виникає при тривалій експозиції дифракционная картина не відрізняється від дифракційних картин, одержуваних при короткій експозиції для потоків електронів в десятки мільйонів разів більше інтенсивних.

Наступне трактування корпускулярно-хвильового дуалізму дав фізик В. А. Фок (1898-1974)[3]:

 Можна сказати, що для атомного об'єкта існує потенційна можливість проявляти себе, в залежності від зовнішніх умов, або як хвиля, або як частка, або проміжним чином. Саме в цій потенційній можливості різних проявів властивостей, властивих мікрооб'єктів, і складається дуалізм хвиля - частинка. Будь-яка інша, більш буквальне, розуміння цього дуалізму у вигляді якоїсь моделі неправильно.

Однак Річард Фейнман в ході побудови квантової теорії поля розвинув загальновизнану зараз формулювання через інтеграли по траєкторіям, яка не вимагає використання класичних понять «частки» або «хвилі» для опису поведінки квантових об'єктів[4].




 питання 1 |  Перші досліди Ампера з вивчення електромагнітних явищ |  пояснення досвіду |  Роль досвіду в історії фізики |  Отже, виходить, що рухомі заряди (струм) створюють магнітне поле, а рухається магнітне поле створює (вихровий) електричне поле і власне індукційний струм. |  ОПИС ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПОЛЯ |  Хвилі де Бройля |  ПИТАННЯ 5. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати