a kvantum objektumok olyan viselkedést mutatnak, amely ellentétes a makroszkopikus dolgok napi tapasztalataival. Három közös modellt különböztetünk meg, amelyekre gyakran hivatkoznak a valóság bizonyos aspektusainak leírására.
a részecskemodell
a részecskéket gyakran golyóként ábrázolják, hogy jól meghatározott határokkal kis vagy akár pontszerű tárgyakat jelenítsenek meg.
megkülönböztethetőségüket különböző színek képviselik. A részecskéket meg lehet számolni.
a klasszikus részecskék lokalizálhatók. Bármely adott pillanatban egy adott helyen vannak, amely elvileg ismert. Van egy jól meghatározott lendület, is. A newtoni mechanika modelljén belül pontos előrejelzéseket tehetünk arról, hogy hol találhatunk részecskét a jövőben, ha pontos kezdeti feltételeket kapunk.
hullámok
hullámok térben kiterjesztett és periodikus jelenségek.
a klasszikus hullámok modelljében intenzitásuk folyamatosan módosítható.
a gyakorlatban még a klasszikus hullámok is nagyon sok egyedi részecskéből állnak: a vízhullámok nagyon sok molekula kollektív mozgásából származnak. Egy és ugyanazon hullámon belül különböző részecskék vannak különböző helyeken és különböző momentumokkal utaznak.
amikor két részleges hullám egymásra hat. Két hullámcsík találkozása még nagyobb címerhez vezet (konstruktív interferencia). Amikor egy címer átfedésben van egy vályúval, a két hullámforma törölheti egymást (destruktív interferencia).
kvantumfizika
a kvantumfizikában sem pontos pozíciót, sem pontos irányt nem tudunk hozzárendelni egy részecskéhez.
azonban annak valószínűsége,hogy egy kvantumobjektumot \(x\) helyzetben \(p\) lendülettel találunk, megjósolható a \(|\psi(x, p)|^2\) kvantummechanikai hullámfüggvény abszolút négyzetéből.
ez a valószínűség bármikor feltételezhet nem nulla értékeket több, még széles körben elkülönített helyzetben is. Ebben az esetben azt mondjuk, hogy az objektum delokalizált, és nem tudunk egyetlen jól definiált helyet hozzárendelni a térben.
érdekes módon azonban az adott kvantumobjektum bármely pozíciómérésénél egyetlen és egész objektumot találunk. Tulajdonságai, mint például a tömeg, az energia, a töltés vagy a polarizálhatóság, mindig egyesülnek ebben az egy tárgyban – nem hígítva vagy elkenve a tér nagyobb területein.
| Típus: | érzékelők: | indítás visszaállítása |
a szabad evolúcióban a kvantumobjektumok Schr szerint terjednek. Ugyanakkor ép egész részecskékként kölcsönhatásba lépnek a környezetükkel.
laboratóriumunkban molekulasugarat hozhatunk létre, és egyenként megfigyelhetjük a detektorra érkező molekulákat. A három modell közül melyik írja le legjobban a megfigyeléseket?
kísérleti kihívás: a molekulák első kimutatása
menjen a laborba, és kövesse az utasításokat. Ha végzett, térjen vissza erre az oldalra, és folytassa.
modellek
tesztelje tudását!