Микрокосмос на концепцията за съвременната физика
Тестова работа по предмета
Концепцията за съвременната естествена наука
"Микросвят: концепции на съвременната физика"
II. Микрокосмос: Концепции на съвременната физика …………….… .4
1. Посочете същността на квантово-механичната концепция на описанието на микросвета ………………………………………….… .4
2. Обяснете възгледите на М. Планк, Луи дьо Бройл, Е. Шрьодингер, В. Хайзенберг, Н. Бор и други относно природата на микросвета …………………………………………… …………… …… .7
3. Наблегнете на характеристиките на генетиката на вълните ……………… .9
IV. Списък на използваните източници ………………………… 13
В този тест целта ми е да отговоря на въпроси по темата: Микрокосмос: концепции на съвременната физика. Има само три въпроса.
Отговаряйки на тях, моята задача е да разкрия основните концепции на квантовата физика от съвременна гледна точка, да опиша формирането на квантовата механика като пълноценен клон на физиката и накрая да опиша възможностите за прилагане на тези знания в други науки, например в биологията (в този случай в генетиката).
Когато работех по задачите, използвах методи като подбор на литература, съставяне на избрания материал и реализиране на логическа верига на разказ.
Етапи на работа: първо намерих необходимата литература в регионалната библиотека, след това я допълних с онези книги и учебници, които са в моя лична употреба, след това избрах конкретен материал от тези източници и започнах да пиша работата. По пътя разгледах липсващите данни в интернет.
II. Отговори на въпроси
1. Опишете същността на квантово-механичната концепция на описанието на микросвета.
Първата стъпка към изграждането на нова, квантова физика и заедно с нея нова физическа картина на света е хипотезата на М. Планк, формулирана през 1900 г.: атомите излъчват светлина на отделни части, кванти. През 1905 г. А. Айнщайн предполага, че светлината не само се излъчва, но и се разпространява, а също така се абсорбира от материята в дискретни пропорции, кванти (фотони). През 1913 г. Н. Бор и А. Сомерфелд предлагат модел на водородния атом, изграден въз основа на комбиниране на класически концепции с квантови постулати: има стационарни орбити, при които електронът не излъчва. Атомът излъчва само когато електронът прескача от една неподвижна орбита на друга и енергийната честота е свързана с енергийната разлика между двете съответни орбити и стойността на константата на Планк: E - E = νh.;
И накрая, през 1924 г. Луи дьо Бройл формулира общ принцип, важен за изграждането на нова физическа теория, принципът на двойствеността вълна-частица: вълновият процес е свързан с движението на всяка частица и корпускуларните прояви са свързани с всяка вълнов процес. Връзката между корпускулярните и вълновите свойства се изразява с формулата λ = ۟ h/p. По същество това беше опит да се синтезират две физически картини на света - корпускуларна и полева. През 1926 г. Е. Шрьодингер представи своето прочуто уравнение, характеризиращо промяната във времето на квантовото състояние, изразено чрез така наречената вълнова функция (пси функция).
В условията на влошената световна криза А. Айнщайн, Л. де Бройл и Е. Шрьодингер отказват да подкрепят посоката, довела до квантовата механика. След като бяха положени основите на квантовата теория, бяха открити нови парадокси, вкоренени в нейните необичайни принципи. Ако разгледаме феномена на интерференция, тогава можем да разкрием един от типичните парадокси, възникнали поради специфичната връзка между корпускуларните и вълновите свойства на квантовите обекти. Физиците бяха принудени да заключат, че всеки електрон има вълнови свойства.
Да се върнем към пси функцията. Той отразява реалното състояние на микрообекта. Типът на тази функция във всеки конкретен случай може да бъде определен в зависимост от естеството на взаимодействието, в което участва микро обектът. Познаването на вълновата функция от своя страна дава възможност да се определят, използвайки редица постулирани правила, стойностите на определени физически величини. Постулат А: Всяка физическа величина (координата, импулс, енергия и т.н.) съответства на определен оператор, т.е.специфична трансформация, извършена върху вълновата функция и позволяваща да се определи стойността на физическа величина от дадена форма на пси-функция. Постулат Б: Резултатът от всяко измерване, извършено върху микрочастица, може да бъде само една от собствените стойности на оператора на измерената физическа величина.