Квантовая механика - это теория, устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц (элементарных частиц, атомов, молекул, атомных ядер) и их систем, а также связь величин, характеризующих частицы и системы, с физическими величинами, непосредственно измеряемыми на опыте. Квантовая механика - это последовательная теория для описания явлений атомных и субатомных масштабов. Соотношение между классической и квантовой механикой определяется существованием универсальной мировой постоянной - постоянной Планка h (или h = h/2π). Постоянная h, называемая также квантом действия, имеет размерность действия и равна:
&hide_Cookie=yes)
Если в условиях данной задачи физические величины размерности действия значительно больше h, применима классическая механика.
7.1. ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ
В начале ХХ века были обнаружены явления, свидетельствующие о неприменимости механики Ньютона и классической электродинамики к ряду процессов взаимодействия света с веществом и процессов, происходящих в атоме.
Первая группа явлений была связана с установлением на опыте двойственной природы света - дуализмом света. Наряду с такими свойствами света, которые свидетельствуют о его волновой природе (интерференция, дифракция), имеются и другие свойства, обнаруживающие его корпускулярную природу (фотоэффект, явление Комптона). Тем самым продолжился спор, возникший еще во времена Ньютона и Гюйгенса: что такое свет - это волна или поток частиц?
Вторая группа явлений связана с невозможностью объяснить на основе классических представлений существование устойчивых атомов, а также их оптические спектры. Планетарная модель атома вытекала из результатов опытов английского физика Э. Резерфорда. Согласно этой модели, в центре атома находится положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена почти вся масса этома, вокруг ядра вращаются по орбитам отрицательно заряженные электроны. Однако, согласно классической электродинамике, электрон не может устойчиво двигаться по орбите: поскольку вращающийся электрический заряд должен излучать электромагнитные волны и, следовательно, терять энергию, радиус его орбиты должен непрерывно уменьшаться и электрон должен упасть на ядро. Это означало, что законы классической физики не применимы к движению электронов в атоме, так как в реальности атомы не только существуют, но и весьма устойчивы.