02KVAN:Kapitola1: Porovnání verzí

Z WikiSkripta FJFI ČVUT v Praze
Přejít na: navigace, hledání
(Založena nová stránka: %\wikiskriptum{02KVAN} Technická dokonalost přístrojů a metod dosáhla na přelomu 19. a 20. století takové kvality, že bylo možno zkoumat fyzikální jevy, na kte...)
 
Řádka 1: Řádka 1:
 
%\wikiskriptum{02KVAN}
 
%\wikiskriptum{02KVAN}
 +
 +
\section{Charakteristické rysy \qv é mechaniky}
  
 
Technická dokonalost přístrojů a metod dosáhla na přelomu 19. a
 
Technická dokonalost přístrojů a metod dosáhla na přelomu 19. a

Verze z 1. 11. 2010, 00:55

PDF [ znovu generovat, výstup z překladu ] Kompletní WikiSkriptum včetně všech podkapitol.
PDF Této kapitoly [ znovu generovat, výstup z překladu ] Přeložení pouze této kaptioly.
ZIPKompletní zdrojový kód včetně obrázků.

Součásti dokumentu 02KVAN

součástakcepopisposlední editacesoubor
Hlavní dokument editovatHlavní stránka dokumentu 02KVANStefamar 18. 9. 201813:38
Řídící stránka editovatDefiniční stránka dokumentu a vložených obrázkůStefamar 18. 9. 201814:04
Header editovatHlavičkový souborStefamar 18. 9. 201813:39 header.tex
Kapitola0 editovatPoznámkaStefamar 18. 9. 201813:40 kapitola0.tex
Kapitola1 editovatCharakteristické rysy kvantové mechanikyStefamar 18. 9. 201813:41 kapitola1.tex
Kapitola2 editovatZrod kvantové mechanikyStefamar 18. 9. 201813:42 kapitola2.tex
Kapitola3 editovatStavy a pozorovatelné v kvantové mechaniceStefamar 18. 9. 201813:48 kapitola3.tex
Kapitola4 editovatJednoduché kvantové systémyStefamar 18. 9. 201813:49 kapitola4.tex
Kapitola5 editovatPříprava stavu kvantové částiceStefamar 18. 9. 201814:09 kapitola5.tex
Kapitola6 editovatKvantová částice v centrálně symetrickém potenciáluStefamar 18. 9. 201813:57 kapitola6.tex
Kapitola7 editovatZobecněné vlastní funkceStefamar 18. 9. 201813:58 kapitola7.tex
Kapitola8 editovatBra-ketový formalismus a posunovací operátoryStefamar 18. 9. 201813:59 kapitola8.tex
Kapitola9 editovatPředpovědi výsledků měřeníStefamar 18. 9. 201813:59 kapitola9.tex
Kapitola10 editovatČasový vývoj kvantové částiceStefamar 18. 9. 201814:01 kapitola10.tex
Kapitola11 editovatČástice v elektromagnetickém poli. SpinStefamar 18. 9. 201814:02 kapitola11.tex
Kapitola12 editovatSystémy více částicStefamar 18. 9. 201814:03 kapitola12.tex
Kapitola13 editovatPřibližné metody výpočtu vlastních hodnot operátoruStefamar 18. 9. 201814:36 kapitola13.tex
Kapitola14 editovatPotenciálový rozptyl, tunelový jevStefamar 18. 9. 201814:05 kapitola14.tex
KapitolaA editovatLiteraturaStefamar 18. 9. 201814:06 literatura.tex

Vložené soubory

soubornázev souboru pro LaTeX
Image:blackbody.pdf blackbody.pdf
Image:s1s2.png s1s2.png
Image:s1full.png s1full.png
Image:s2full.png s2full.png
Image:wavefull.png wavefull.png
Image:ballfull.png ballfull.png
Image:roz1.pdf roz1.pdf
Image:roz2.pdf roz2.pdf
Image:fine_structure.pdf fine_structure.pdf
Image:zeeman_FS.pdf zeeman_FS.pdf
Image:tunel_prob.pdf tunel_prob.pdf

Zdrojový kód

%\wikiskriptum{02KVAN}
 
\section{Charakteristické rysy \qv é mechaniky}
 
Technická dokonalost přístrojů a metod dosáhla na přelomu 19. a
20. století takové kvality, že bylo možno zkoumat fyzikální jevy,
na které mají podstatný vliv elementární procesy na úrovni atomů.
%procesů na úrovni atomů
(t.j. při charakteristických rozměrech $10^{-10}$ m a hybnostech
řádu $10^{-24}$ kg m/s.). Při jejich zkoumání se objevují nové
{\bf fyzikální objekty} jako elektron či foton,
{\bf které nemají ani čistě částicové ani čistě
vlnové vlastnosti}. Můžeme je nazývat {\bf kvanta} (odtud kvantová mechanika -- mechanika kvant) či {\bf kvantové \cc e}.
Teoreticko--fyzikální popis takových objektů je obsahem
\qv é mechaniky.
 
\special{src: 13 CHAR_RYS.SEC} %Inserted by TeXtelmExtel
 
Vzhledem k tomu, že
%kvantově mechanický popis je efektivní pouze pro
s mikroskopickými jevy a procesy nemáme přímou smyslovou zkušenost,
{\bf chybí nám pro jejich popis přirozený jazyk}. Pomáháme si proto
pojmy známými z makrosvěta, které ale nemusí být vždy
adekvátní.
(Příkladem toho jsou například různé pokusy vysvětlit pojem spinu
analogiemi s momentem hybnosti.)
%Analogie ale fungují jen do jisté míry a
Dokonce se zdá, že při popisu jevů v mikrosvětě někdy selhává i přirozená intuice a tzv. zdravý rozum.
To ale nemusí být příliš překvapivé, neboť i ty jsou extrapolací a zevšeobecněním zkušeností z makrosvěta.
Je proto třeba jako vždy se nakonec uchýlit k matematice a konfrontaci teorie s experimentem.
 
 
Hlavním matematickým nástrojem kvantové mechaniky je funkcionální
analýza, neboť fyzikální stavy kvant jsou popsány prvky Hilbertova prostoru a
pozorovatelné veličiny lineárními operátory na něm. %\cite{beh:lokf}).
Jakkoliv se zdá tento popis při prvním setkání nepřirozený a abstraktní,
%je jediný známý, který
dává správné předpovědi experimentálních výsledků.
 
Předpovědi \qv é mechaniky mají {\bf téměř výlučně statistický
charakter}. Předpovídají pouze pravděpodobnosti  fyzikálních jevů,
nikoliv jejich deterministický vývoj.
%To je velmi nezvyklé, zejména proto, že
Tento statistický charakter není důsledkem matematického popisu předpokládané nedokonalosti našich přístrojů, nýbrž, jak uvidíme později, je přímým důsledkem postulátů kvantové mechaniky tzn. matematického popisu mikrosvěta.
\begin{cvi}
Jaká je pravděpodobnosti nalezení klasického jednorozměrného oscilátoru
s energií $E$ v intervalu $(x,x+dx)$ ? Co potřebujeme znát, chceme-li tento pravděpodobnostní výrok změnit v deterministickou předpověď?
\end{cvi}
 
\special{src: 47 CHAR_RYS.SEC} %Inserted by TeXtelmExtel
 
 
\special{src: 50 CHAR_RYS.SEC} %Inserted by TeXtelmExtel
 
Jako každá fundamentálně nová teorie, i kvantová mechanika mění
naše představy o vlastnostech materiálního světa. Relace
neurčitosti, které jsou jejím důsledkem, představují fyzikální
zákon, který omezuje možnosti poznání přírody a má nemalý vliv na
filosofické aspekty vědy.
 
\special{src: 58 CHAR_RYS.SEC} %Inserted by TeXtelmExtel
 
Studium \qv é mechaniky a její postupné chápání je náročné nejen
kvůli nutnosti naučit se mnoho nových faktů a matematiky, ale i
kvůli psychologické bariéře, která vzniká, kdykoliv se setkáme s
něčím, co nás nutí opustit zažitá schemata pramenící z extrapolace každodenní zkušenosti.
%\input{zrod_qm.sec}