Корпускулярно-волновой дуализм материи и принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности

Заключение 

     Особенностью  микромира, состоящего из мельчайших частиц (электронов, протонов, нейтронов, атомов, и т.д.) является то, что им присущи  как волновые так и корпускулярные свойства, т.е. проявление дуализма.

     Вследствие  этого невозможно применение понятий  и принципов классической физики. Попытки описать и объяснить  объекты микромира привели к  появлению квантовой механики, т.к. классическая физика не в силах была объяснить дуализм волны и частицы.

     Кроме того особенностью микромира является то, что при экспериментах неизбежно  макроприборы и инструменты исследователей влияют на микрообъекты. Подобное воздействие  не учитывается в классической физике.

      Принципиальное отличие описания законов микромира заключается в вероятностном характере этих описаний. Это означает, что нельзя точно предсказать место нахождения, например, электрона. Можно оценить лишь его шансы попадания в определенную точку. Поэтому применяются методы и понятия теории вероятности. В квантовой механике любое состояние описывается с помощью «волновой функции» (Y), но в отличие от классической физики эта функция определяет параметры будущего состояния не достоверно, а с определенной степенью вероятности. Например, говорят о вероятностном распределении значений, а не о конкретных значениях. Значение волновой функции становиться ясным из утверждения: вероятность нахождения электрона в определенном месте равно квадрату модуля волновой функции. В основе квантовой механики лежит принцип неопределенности.

     Суть  принципа неопределенности заключается  в следующем: если мы стремимся определить одну из сопряженных величин, например, координату x, то значение другой величины, нельзя определить с такой же точностью.  Принцип неопределенности выражается формулой Dx Dp =h, где произведение приращения координаты и приращение импульса равно постоянной Планка. Или словами: невозможно с одинаковой точностью определить и положение, и импульс микрочастицы. Произведение их неточностей не должно превышать постоянную Планка.

     В силу кажущейся противоречивости корпускулярных и волновых свойств датский физик  Нильс Бор выдвинул принцип дополнительности для квантово-механического описания микрообъектов, согласно которому корпускулярная картина такого описания должна быть дополнена волновым альтернативным описанием. Опираясь на этот принцип возможно понять и объяснить многие явления, например дифракцию электрона на никелевом кристалле.

     Принцип суперпозиций заключается в следующем: в каждой точке результат от действия нескольких источников (например, волн) в любой момент равен сумме результатов действий каждого источника в отдельности.

     По  существу, относительность восторжествовала и в квантовой механике, так  как ученые признали, что нельзя:

1. найти  объективную истину безотносительно  от измерительного прибора;

2. знать  одновременно и положение и  скорость частиц;

3. установить, имеем ли мы дело с частицами  или волнами.

Это и  есть торжество относительность  в физике ХХ века. [1] 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы

1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М.: Центр, 2001.

   2. С.И. Самыгина. Концепции современного естествознания. Ростов н/Д: «Феникс», 2003.

   3. Скопин А.Ю. Концепции современного естествознания. М.: Проспект. 2003.

   4. Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания: Учебник. Ростов н/Д: Феникс, 2005.