Kvantové objekty zobrazení chování, které je v rozporu s naší každodenní zkušeností makroskopické věci. Rozlišujeme tři běžné modely, které se často používají k popisu určitých aspektů reality.
modelu částic
Částice jsou často reprezentovány jako koule vizualizovat malé nebo dokonce bod-jako objekty s dobře definovanými hranicemi.
jejich rozlišitelnost je reprezentována různými barvami. Částice lze počítat.
lze lokalizovat klasické částice. V daném okamžiku jsou na daném místě, které lze v zásadě znát. Mají také dobře definovanou dynamiku. V rámci modelu newtonovské mechaniky můžeme dělat přesné předpovědi, kde v budoucnu najít částici, pokud dostaneme přesné počáteční podmínky.
vlny
vlny jsou prostorově rozšířené a periodické jevy.
v modelu klasických vln lze jejich intenzitu průběžně měnit.
v praxi se i klasické vlny skládají z velmi mnoha jednotlivých částic: vodní vlny jsou výsledkem kolektivního pohybu velmi mnoha molekul. V rámci jedné a téže vlny jsou různé částice na různých místech a cestují s různými momentami.
když se dvě dílčí vlny navzájem překrývají. Setkání dvou vlnových hřebenů vede k ještě většímu hřebenu (konstruktivní rušení). Když se hřeben překrývá s korytem, mohou se dva průběhy navzájem zrušit (destruktivní rušení).
kvantová fyzika
v kvantové fyzice nemůžeme částici přiřadit přesnou polohu ani přesný směr.
pravděpodobnost nalezení kvantového objektu v poloze \(x\) s hybností \(p\) však lze předpovědět z absolutního čtverce kvantové mechanické vlnové funkce \(|\psi (x, p) / ^2\).
v daném okamžiku může tato pravděpodobnost předpokládat nenulové hodnoty na několika I široce oddělených pozicích. V tom případě říkáme, že objekt je delokalizován a nemůžeme přiřadit jednu dobře definovanou pozici v prostoru.
je však zajímavé, že při jakémkoli měření polohy na tomto kvantovém objektu najdeme jeden a celý objekt. Jeho vlastnosti, jako je hmotnost, energie, poplatek, nebo polarizability jsou vždy spojené v tomto jednom objektu – neředí nebo potřísněné přes větší oblasti prostoru.
Model: | Detektory: | Start Reset |
Ve volném vývoj kvantové objekty množit podle Schrödingerova vlnová rovnice. Interagují však se svým prostředím jako neporušené celé částice.
v naší laboratoři můžete vytvořit molekulární paprsek a pozorovat molekuly přicházející na detektor, jeden po druhém. Který ze tří modelů popisuje pozorování nejlépe?
experimentální výzva: první detekce molekul
jděte do laboratoře a postupujte podle pokynů. Až budete hotovi, vraťte se na tuto stránku a pokračujte.
Modely
Otestujte si své znalosti!