Cтраница 4
В классической механике всякая частица движется по определенной траектории, так что в любой момент времени точно фиксированы ее координата и импульс. Микрочастицы из-за наличия у них волновых свойств существенно отличаются от классических частиц. Одно из основных различий заключается в том, что нельзя говорить о движении микрочастицы по определенной трактории и неправомерно говорить об одновременных точных значениях ее координаты и импульса. Это следует из корпускуляр-но-волнового дуализма. Так, понятие длина волны в данной точке лишено физического смысла, а поскольку импульс выражается через длину волны ( см. (213.1)), то отсюда следует, что микрочастица с определенным импульсом имеет полностью неопределенную координату. И наоборот, если микрочастица находится в состоянии с точным значением координаты, то ее импульс является полностью неопределенным. [46]
В классической механике всякая частица движется по определенной траектории, так что в любой момент времени точно фиксированы ее координата и импульс. Микрочастицы из-за наличия у них волновых свойств существенно отличаются от классических частиц. Одно из основных различий заключается в том, что нельзя говорить о движении микрочастицы по определенной траектории и неправомерно говорить об одновременных точных значениях ее координаты и импульса. Это следует из корпускулярно-волнового дуализма. Так, понятие длина волны в данной точке лишено физического смысла, а поскольку импульс выражается через длину волны ( см. (213.1)), то отсюда следует, что микрочастица с определенным импульсом имеет полностью неопределенную координату. И наоборот, если микрочастица находится в состоянии с точным значением координаты, то ее импульс является полностью неопределенным. [47]
Мы уже неоднократно отмечали, что в тех случаях, когда дебройлевская длина волны А Б §: /, где / - характерный размер какой-либо неоднородности, волновые свойства микрочастиц себя не проявляют и к их описанию применимо лучевое приближение. Мы ее можем представить себе в виде совокупности областей или слоев, подобных изображенным на рис. 3.6, в пределах каждого из которых потенциальная энергия ( У - const. Тогда к каждой такой области при з мех U0 применимо данное выше описание движения микрочастицы с помощью стационарного потока вероятности. В двух - и трехмерном случаях плавная зависимость потенциальной энергии ( / ( г) приводит к тому, что не только модуль волнового вектора k, но и его направление может меняться в зависимости от точки г при сохранении потока вероятности. При этом на границе каждого слоя происходит преломление линий вектора jBSp, а отражением их в этом приближении можно пренебречь. Поскольку линии поля jBep совпадают с направлением вектора k в соответствующей точке, они играют роль лучей, перпендикулярных фронту волны де Бройля. [48]
Для микрочастицы же даже при EU имеется отличная от нуля вероятность, что частица отразится от барьера и будет двигаться в обратную сторону. При EU имеется также отличная от нуля вероятность, что частица окажется в области х1, т.е. проникает сквозь барьер. Подобные, казалось бы, парадоксальные выводы следуют непосредственно из решения уравнения Шредингера, описывающего движение микрочастицы при условиях данной задачи. [49]
Для микрочастицы же даже при Е U имеется отличная от нуля вероятность, что частица отразится от барьера и будет двигаться в обратную сторону. При EU имеется также отличная от нуля вероятность, что частица окажется в области х /, т.е. проникает сквозь барьер. Подобные, казалось бы, парадоксальные выводы следуют непосредственно из решения уравнения Шредингера, описывающего движение микрочастицы при условиях данной задачи. [50]
Неравный нулю момент импульса указывает на вращение электрона вокруг ядра. Движение частицы легко представить в рамках классического корпускулярного подхода, однако у электрона определенной траектории и скорости нет. При классическом волновом подходе частице сопоставляется облако, которое сложным образом, отнюдь не как единое целое совершает вращательное движение. Величина, которая на квантовом языке характеризует движение микрочастицы, есть вектор плотности потока вероятности. [51]