Кванттык механиканын негиздери

1. Кванттык механиканын негиздери Доц.Др. Тамара Карашева

2. Кванттык механиканын таяныч принциптери

O
Корпускулалык-толкундук дуализм микробөлүкчөлөргө да тиешелүү
касиет, алар өздөрүн бир эле убакта корпускула да, толкун да катары
алып жүрөрүн божомолдогон.Тайрыйбада бөлүкчөлөрдүн корпуску-лалык
же толкундук касиеттеринин байкалышы, байкоо ыкмасынан жана коюлган
маселеден көз каранды.(Луи де-Бройль)
O
Аныксыздык принцибине ылайык бөлүкчөнүн импульсун жана
координатын, энергиясын жана убакыт интервалын бир убакта так
аныктоо мүмкүн эмес. Алардын тактыктарынын көбөйтүндүсү эч качан
Планк турактуулугунан кичине боло албайт. (Гейзенберг)
O
Толуктоо принциби. Микродүйнөдөгү кубулуштарды баяндоо үчүн
колдонулган классикалык түшүнүктөр бири-бирине каршы келгени менен,
бири-бирин толуктап, кубулуш тууралуу толук маалымат берет. (Н.Бор)
O
Айкалышуу принциби. Макронерселер үчүн кванттык эффекттер дээрлик
байкалбагандыктан, кадимки классикалык механиканын закондорун
колдонууга болот, демек, классикалык механиканы кванттык механиканын
жеке учуру катары кароого болот.

3.

Кванттык механика –микробөлүкчөлөрдүн кыймылынын жана өз ара аракеттешүүсүнүн закон
ченемдүүлүктөрүн окуп үйрөткөн физиканын
бөлүгү.
Кванттык механика микробөлүкчөлөрдүн 3 касиетин ачып
көрсөтөт:
O бөлүкчөлөрдүн толкундук
касиеттерин,
O микродүйнөдөгү кубулуштардын ыктымалдуу мүнөзүн,
O Атомдун ичиндеги процесстердин жана мүнөздөмөлөрдүн кванттталуусун.

4.

Кванттык механика микробөлүкчөлөрдүн абалын
ыктымал-дуулуктун жардамы менен мүнөздөйт. Ал үчүн
микробөлүкчөлөрдүн толкундук жана корпускулярдык
касиеттеринин чагылдырган толкундук функция
колдонулат.
Толкундук функциянын квадратынын
модулу микробөлүкчөнү
мейкиндиктин кайсы бир чекитинде
болуу ыктымалдуу-лугунун
тыгыздыгы туюнтуруп:
• Үзгүлтүсүз
• Бир маанилүү жана чектүү
• Интегралданат жана
дифферецияланат

5. Гейзенбергдин аныксыздык принциби

Корпускулалык –толкундук дуализмге байланыштуу
кванттык механикада «микробөлүчөнүн траекториясы»
деген түшүнүк мааниге ээ болбой калат.
Бөлүкчөнүн координатасын аныктоо тактыгы канчалык жогоруласа,
ошончолук анын импульсунун тактыгы азаят, жана тескерисинче.
Ошол сыяктуу эле бөлүкчөнүн
абалынын энергиясынын аныктоо тактыгы канчалык жогоруласа, ошончолук анын бул абалда
болуу убактысынын аныктоо тактыгы азаят, жана тескерисинче.
Полицейский останавливает
квантового физика.
- Сэр, Вы знаете, с какой
скоростью двигались?
- Нет, зато я точно знаю, где я
нахожусь

6. Шредингердин тендемеси

Кванттык механиканын негизги тендемеси:
-Лапластын оператору
Шредингердин теңдемесинин чыгарылышы
Бул теңдемеден энергиянын квантталуусу б.а. энергиянын
дискреттүү маанилерге ээ болушу келип чыгат.
Мисалы, атом үчүн Шредингердин теңдемеси толук
энергиянын белгилүү маанилеринде гана чыгарылышка ээ.

7. Шредигердин стационардык теңдемеси

Шредингердин стационардык теңдемесинин чыгарылышы төмөнкү
түрдө берилет.
Мында бөлүкчөнүн толук энергиясы E = const. Анда толкундук
функция
Толкундук функцияга
мүчөсүн улап, Шредингердин
теңдемесинин толук чыгарылышын алабыз.

8. Бир өлчөмдүү терең потенциалдык чуңкурдагы бөлүкчө

Бул модель:
O Бордун атомундагы электрондун
O Металлдардагы эркин электрондордун
абалын мүнөздөөгө колдонулат.

9. Кванттык сандар

Атомдогу электрондун абалы 4 кванттык сан менен
аныкталат:
Негизги кванттык сан атомдогу электродун энергиясын аныктайт.
Орбиталдык кванттык сан атомдук орбиталдын формасын
аныктайт.
Магниттик кванттык сан атомдук орбиталдын мейкиндик-теги
абалын аныктайт.
Спиндик кванттык сан электрондун өз огунда айлануусунун
өздүк моментин аныктайт.

10. Атомдогу электрондун мүмкүн болгон абалдары

Энергетикалык деңгээл – атомдогу электрондун абалы.
Негизги абал - атомдогу электрондун минималдуу энергиялуу абалы.
Дүүлүккөн абал- атомдогу электрондун жогорку энергиялуу абалы.

11. Атомдук орбиталдар

Атомдук орбитал - электрондун болуу ыктымалдуулугу
максималдуу болгон мейкиндиктин бөлүгү.
Паулинин принциби. Бир орбиталда экиден ашык электрон боло
албайт.

12.

13.

Көңүл бурганыңыздар
үчүн чоң рахмат!