Реферат лекции 1 (Электронные лекции)

КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯВторой поток. Весна 2014Реферат лекции 10. Проблема определения квантовой теории1. Масштаб действия в квантовой теорииХарактерное действиеES(как для гармонического осциллятора), гдес размерностьюS2ML T1E - энергия,- частота – или иной масштаб, составленный из параметров задачи.EX1. Для атома – параметры электрона1:13me 4S at3.5 1015 ce, m и частота излучения2.EX2. Для двухатомной молекулы (азота) – длина молекулярной связиa1.10 108см , энергия диссоциации EMEa 2SmolEX3. Для ядра (по- распаду): массакулоновского барьераR2Ze2 ESnucl9.79эВ , масса атома M1m20014 mp :., энергия- частицыE5МэВ , толщина:m ER 236.Нет эквивалентности малых (атомных, субатомных) пространственных масштабови соотношения S.Квантовая теория хорошо работает в квазиклассической области - при S.2. Точность квантовой теорииШесть этапных задачТеоретическая задачаАвторГодδ*S1Спектр излученияабсолютно черного телаМ.

Планк19001.1%0.0252ФотоэффектА. Эйнштейн19050.9%0.503Теплоемкостькристаллической решеткиА. Эйнштейн19073%4Спектр излучения атомаводородаН. Бор191356Рентгеновские термы(закон Мозли)Зависимость скоростираспада от энергии α-частиц(закон Гейгера – Нэттолла)0.40-4(1) 5.4 101-5(2) 1.4 10В. Коссель1914>2.9%Г. Гамов1928~11361Погрешность квантовой теории – в целом обычная (δ1…3%).Исключения: Спектроскопия атома водорода – погрешность изначально была малой,D5.4 104, и (в исторических масштабах) быстро уменьшалась.Теория альфа – распада: средняя погрешность первой теорииширок диапазон времен полураспада (34 порядка).D1.4 , но оченьВ опытах для трех из шести задач отношение S1 и может быть далее уменьшено(понижением температуры, приближением к красной границе фотоэффекта). Квантовая теория хорошо работает в ультраквантовой области - при S.3.

Границы применимости квантовой теорииВ экспериментально доступной области нарушения применимости квантовойтеории не установлены.Теоретически граница применимости близка к планковским масштабам.Планковская энергияE plc5GПланковская длина1.22 1028 эВLplGc31.61 1033см4. Место квантовой теории в структуре современной физики.Составляет ~ 42% канона теоретической физики.Лежит в основе ~65% текущего потока первоклассных работ.Исследования структуры микросистем (ядра, атомы, молекулы) и макросистем(конденсированного вещества) на основе квантовой теории в современной физикепредставлены примерно поровну.Резюме1) Квантовая теория исправно работает и при S, и при S, и при.S2) Зародившись в области атомно–оптических явлений, квантовая теорияпостоянно расширяла область своих приложений.

Но и сегодня нельзя указатьобласть физики, в которой выводы квантовой теории противоречили быэксперименту.3) Именно в области своего зарождения квантовая теория всегда достигаланаивысшей точности – и именно эта область является главной зоной развитиясовременной квантовой физики.4) Около трети современной физики использует теории, отличные от квантовой –и почти всегда не по принципиальным, а по практическим причинам.Термины1.2.3.4.5.ДействиеМасштаб действияСущественно квантовая (область параметров)Квазиклассическая (область параметров)Ультраквантовая (область параметров)■2.