1612725038-55fa95a39ba1d7b48a064b85411ad124 (829006), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Соглас1ю нашему вор«~яз:"."::: постному йстолковаишо ве)эоятность н: (щ) йо Обнаружить у сйстеь«й: эне(н шо Е = Тко в интервале частот от «о до «о + йо определяется квай',! разом модуля фурье-компоненты (3З5) с частотой ал и («о) йо = — — " — —; йо, пли, переходя к энергиям, вводя 1' = йу и пормируя н(Е) так, чзобй) ~ «(1 ю(Е) == 1, гк (Е) йЕ = (3З62); Вероя пюсть и(Е) (3.36) изображается ларелйееой крива«2 (рие 3 )' 1юхожей на резш1«1нспук~ кривую классическо«о осцнллязора с собгн Прл 2 — «л кривая и (Е) сужается (1' — 0) и вьггягивается вверх (см Рис 3 3) нри нензмеппои общей площади, равной единице, так что и (Е) - д (Š— Ео), (3.38) г с и мы полу азам стационарное состояние с определенной энергией Ео. ., ' По самому смыслу Г характеризует неопределенность энергии распа::, 'даюп«ейюя системы, тогда (3.37) есть не по иное как известное уже соотношение неопределешюстн энергия — время (3.24).
Этот результат имеет о«нций характер и не зависит от точного выполнения экспонел:" .циально«о закона (3.30), приводящего к лоренцевой кривой (3.36). Ре ' ь рн реходе из нача «ого со ояпи» «в ко ое 2 ож,:': но набтгодзть, например, фотошя с частотой «оо- = (Е; — Е«УЛ. Тогда , ' ' в сиз«у неопределенности энергии урОвпя «фОтоиы буд)т нмег Разброс по шстотам в пределах 1,«л. Если и конечное состояние / квази!' стзцисяарно, то наблюдаемая «иирииа слектлранщой лилии будет определяться суммои Г = 1', + ГТ В эксперименте ширшщ линни обычно превышает естественную таврину лшщн Г, Тепловое двюкение атоьюв со скоростями и, привогит ь л«лщеровскому ушнреник1 Г21 — -"- й«о. Существешю уширяются ии " из-за столкновений атомов, так каь при пролете внешней часцы вб«лпи излучающего атома состояние последнего возмущается, ьзо з« ~е(л ня м~няется со временем, т.
е. уоиох)зоь«зтичпосзь колебании "Ущзегсл. Соответствующая ширина здесь 1, — 62тя„где т„ сре з,. дике время между столкновениями. Форь«а липни может при этом СИЛЬНО ьио «плн «агься от лоренцевой ирина линии зависит и от способа возбуждения системы. Возможно ' ' «юзбужденне нри поглощении внешней электромагнитной вол- ПЕКЦИИ ПО КВДНТОВОИ МЕХДНИКЕ доыкмд,,к„лк ИЫ той ЖС "!а(. ГОТЫ (РСЗСВОЛС1(ККЛ К!Л(уц" Е слскксккис 01)ссЦсиЦил).
Если падаю1цая ВОдца,! !'. -Е„„„к (кы„,„,, имеет н!Ирокии частотныи спек(Р,;" гкм,,„, (Ь Е»Г), то возбуждак)гся вес кои =':-; ноненты возбужденно! о состояния',, Осядем~с и ширина д)иши иэлу !ения совпадать с естественной (радиаца.;. Рккс. 3.4 алией) Г. Если же в падающей вол -: не энергетический разброс (.'( Е «Г, ! го и возбуждактгся ливи ьоответствуклцие компоненты, так что форма-,'.
лш!ии излучения повторяет спектр нада!ошей волны, т. е. имеет шири.:. ну меньше естественной. Возбуждение при столюювеииях обыч!и ио.':.'::,' сит такой же характер, как и при возбуждении со сплошным спек((х)и Б ядрах ш!Ллог рсзо!шнсноЙ (рлуорссценыии наблюдать зкгрули!и..'',',. тельно из-за отдачи (рис. 3.4). Зиер! Ия Е возбуждения ядра-исто шика при излучении переходит:";,',: ИОмимо энергии фк'тона 1!шис в энс(и и10 Отдачи ! стл.
11ь(т!улье О!Паяй; р =- й а)и„,'с, поэтому Лк Икмо кмк Псюсккккяюь комяолкьс Для средних ядер с атомной массой А — 50 при энергии возбуждений.!' Š— Ео — 1 ()к(эБ энергия отдачи (3.39) составляет около 10 эВ Лиа-,'!! логично ядро-поглотитель требует. энергии кванта, Провы!Паюи(с(й.::;. Š— Ей на энергию Е кд (поглотитель воспринимает импульс кванта); !.-:. Г1оэтому возникает рассогласование Л Е = йа)искл — й!а)к„ее 2 Е'„д. Для возбужденных состояний ядра, имеющих время жизни г — 10 ' ск-' радиационная ширина (3.37) 1 — 10 2 эВ «Еьт „т. е. 2( Е выводиТ':, далеко за пределы ширины резонанса.
Вс всегда спасает даже доила':; райское уширение, так как при комнатной температуре Т (и .!ех жс'-' параме(рах ядра) à — — "- йщ — ! — — Гкд — 10" й!ак — 10 эВ. ик 1г Поэтому резо!шпс может наблюдаться лишь прп высоких температурах-::,::,! илн для уровней с малым временем жизни. Лишь в 1958 г. был обнаружен эк()к!)Кк(п Мс!Ссбауэаа: если ядра':((1; сильно связаны в кристаллической решетке, ьюжпо наблюдать испуск':''к' й \' канис и поглощение без отдачи (существует заметная вероятность 1'Ро ",'. несся, кОгда импульс Отдачи берст 1уешсткд как целое).
Вла)Одаря э;:;(! му эффекту можно наблюдать о юнь резкие спектральные линии Ваб:;; с к'т с Лк! (з.ж)1 р) йз„з Е = Ео + й!а)„м + Е Л„Еом = ---- = —.— — ""- . (3.39) 2М 2М(! Лекция 3. СООТНОП)ЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ еэ „,, о,иоситсльнь!е скорости (порядка 1 мы~с) исто(ника и по!доя мал!ьс ' ыо)кцо менять рассогласование и исследовать форму линии .сля, и -„(к)ессбаузра дае! эксперимептаюру инагруме!и, чрезвычайно и,сльпый к очень малым оп!Осительным сдвигам уровней в ис,„;, н погк(отителс, например, вызванш,!м различием в химическом :~~янике Соетавь ь окружения или слабыми внешними полями (мап(итным или ,.
авгп ационпым) йарлп алы1ыс ккаси!Лцы. ОО! ласнО сОО1ИОшк.нию псОпрсдслюи1Остсй! э ср я - время для * « О род " е и Р - емы Обим процесс бесконечной длительности. Однако иногда удобнее при';;:,б„„,ке!и!о представить развитие сисгемы с помо!цью разделения на про:.:-' мажу!о й!ые процессы коне(пой длитсльносп!. Рассматривая резонапс::,, 1у!о флуо!ссце!щию (см. и.
4), мь !Оворим о фотоне, излучсшюм одним "... ктоыоы л поГЛОЩЕнном ЛРупиц, как о ипо)шс реальной частице с эпер:::, эиьй Е = йа и импульсом р — Ейс. Однако, если промежуток времени к."(( :„'. „!с)ьду ак-гимн излучения и по(лощеция уменьшать, то понятие фотона :::.' ' с,определенной энергией потеряет смысл в силу соотношения неопрс;:::-;' дслс!вестей. В таком приближенном описании граница между реальной частицей с фиксированной энергией и всноыо!вюльпым образованием, :",:;:, иие успевающим" приобрести черты частицы, становится условной и "',: ' Разница между ними носю только количес!вснпый характер.
Для таких ситуаций говорю о виртуалыплх процессах пли вирту;1;,'альных состояниях системь( (сели, как в рассмотреш(ом примере, появ:;: ляется воюя „частица", ее тоже называют виртуальной). Такой подход ': зяагительно Облегчает описание очень сложнь!х состояний (в на!цем ',-' .случае — сисгемь! двух атомов н и!ектромап(нтпого поля). Ясно, по " ярв виртуалы!ых переходах энергия пе сохраняется (т. е. условное сосюяйие, с помощью которого описывается система, имеет зперппо, ис савпадаюп(у!О с энергией истинного исходного сосп)яиия). Во законы сехраиелия импульса, момента, заряда н др. выполняются. 1к)ожно и пескокз! КО иначе описывать виртуальные частицы -- считать, что при квжд!в( !'Пртуальном переходе энергия ссхранястся, но шергия и импульс Пе СЯ( ся(казны соотношеш(ем (1.2), т.
с. масса виртуальной частицы произ"" "ак обьшно пос(упают в релятивистской ква!Повой теории " '(а З (2. Сиикак, по ядсрик,ке силы между даумя иуклоиами кояи1кают из-за Зала ирк)юкьиой '(астиьей мсмиком, оискииь масс! мсзоиа ~не(КЛ лик Ре(дои е(исккис. Изасстио, по радиус де1ютдия ядсриык сил кс — (О см. Чтобы . сааза)ь, ' кд и)клода, аиркуальиый мсзои должси успеть ирой)и мо рассзояиис за "иик, т с кь < с к.
! (Ри Рожлеиии кю(юиа массой ль исоиРсдеасииость )иеР1 ии й(С)аккы лк"' — як, ок куда лекции пО квднтовой мехднике овыен квантами мвссь! н! связыва«ч вас! ицы нв расстоянвш ктвз левоном'ма ав 222м(ь 22фвг) ьчово кшнта. Для фотона ш — О, чго отвечает далышдейсгвуш1дему харак кулоиовгкого поля. В случае ялерных снл согласно урлвпешвкв (3.40) а! -- 26«ф:; Именно так 6ыло предсказмш сувиествование и-ьмзонов („пионов") ьак псреио«'1„. ',2, ' икает! ядерных сил (1Окава, 1935). В строгом расом«тгрении мы ив!ели 6ы систему ввввнвч:;.! дейсгвувошнх нуклоиов и мезооного поля.
которая а става!о!вар!Ром состоянии обла„-".:".' опрсделенной внергней. 1!Од двивке31ие частицы при пали !Нн л ':.!1 те1пчию!Ьпого ба)зье)эв (РРРС. 3.5) м«вщ,';-". ц пояспитвн используя понятие ви)зтуадь(7' иых состолпий. Пусть частица Рвмевх* г эиергию Е < 1.2пмх. Классическое дв13; жение в Рюдбарьерной области а < 3. <:,'*, < (7 певозьвожв !о, Одиако возы«РЯ«3)вц) иа короткое время ХРР. Такому состоя« Ри«3.5 пик! о ! Веча!. 1' фиук гуацил 'нюркой) «РŠ— 611ХРЕ При малых Рзг „мгп«ввец:- иая"' энергия частицы может превысзпь высоту барьера, так что ча щ!! время !астица мо7кет преодолеть („ перескочить" ) часть запреи1сипой::.
области. задача 3-13. Оценить вероятность н прохождения частицей потеицшвльвво.; 6арьера. Решен!!в. Иеремновкая всрпявиОЛИ ПРохождсния малых Участков н переход! к 1цвсдслу, моя«но пжгучнть ь ,„, ( х Х,„,„,, ) л где р (х) = (22н 16 — Г(х)1 — клас«индский импульс васпшы Еще раз подчеркнем, по при точном решении уравпепия Шрел!Л1"'::; ге)ва 31ет падОбиОст31 В ЛОнкгвн1 Виртв2альиОГО сОстбяния; Рюлпая 3!Олий':::! ван функции дает всю ннформацвао о системе, позволвн, в чвгтпос333'. Ё( найти и коэффициепт прохождепил (3.41) вместе с предэкспоиеицввал)е.", Рамы 1)шито)7Ом. 6. ХХ)вослвХРО!РСРлае2321ОС квгпл220вшвпе. Оиыт вюказыВает (см цию 1), по момепт импульса Х, частицы квантоваи, так что его велич)«я! иа есть целое (для спина может быль полуцелым), кратное й.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
