Mecanica cuantică non-relativistă - o enciclopedie mare de petrol și gaze, articol, pagina 1

Mecanica cuantică nonrelativistă

Mecanica cuantică nonrelativistă este de asemenea folosită pentru a studia un sistem de particule care respectă principiul Pauli. În acest caz, sunt luate soluțiile ecuației Schrodinger, care sunt antisimetrice în ceea ce privește schimbul de coordonate ale celor două particule. [1]

Mecanica cuantică non-relativistă se dezvoltă de peste șase decenii. În ciuda acestui fapt, înțelegerea legilor sale de bază ale cercurilor largi de modul în care laici și studenților de învățare curs de mecanica cuantică, la universități și institute de inginerie, cum ar fi fizica si tehnologie, se confruntă cu mari dificultăți. Aceste dificultăți sunt asociate cu schimbări dramatice gândirea convențională despre poziția și mișcarea particulelor în spațiu, cu faptul că este imposibil să se măsoare atât poziția și viteza electronului, cu toate că pentru obiecte clasice se face pur și simplu. Problema de interpretare a funcției de undă a particulei, s-ar părea destul de bine stabilit, provocând dezbaterea din timp în timp, mai ales în legătură cu dezvoltarea conceptelor cuantice în studiul fenomenelor de gravitate și evoluția universului. Nu este surprinzător, așadar, că, deși are manuale excelente (vezi de exemplu. [1 - 4]), colecții de lucru [5, 6], monografie (de exemplu, [7, 8]) privind mecanica cuantică, există totuși o necesitate pentru manual, oferind o acoperire mai clară și mai clară a vechilor probleme ale mecanicii cuantice și o explicație a rezultatelor recente. [2]

În mecanica cuantică nonrelativistă, un câmp magnetic poate fi considerat doar ca un câmp extern. Interacțiunea magnetică a particulelor între ele este un efect relativist, iar analiza sa necesită o teorie relativistă consistentă. [3]

În mecanica cuantică nonrelativistă și fizica nucleară, simetria potențialului de interacțiune poate implica invarianța matricei S în ceea ce privește transformările unei simetrii date, precum și apariția unor noi numere cuantice conservate. [4]

În mecanica cuantică nonrelativistă, funcția de undă se împarte într-un produs de doi factori, dintre care unul depinde doar de coordonate și celălalt de variabilele de spin. În acest caz, proprietățile de simetrie ale funcției totale a undelor impun anumite restricții asupra proprietăților de simetrie admisibile ale părților de coordonate și spin. De exemplu, în cazul a doi electroni cu o funcție de coordonate simetrice, trebuie să corespundă o funcție de spin antisimetrică (spinul total este zero) și invers. În cazul unui număr mare de particule, simetriile de permutare admisibile ale părții coordonate a funcției de undă sunt determinate de reprezentările ireductibile ale grupului de permutare. Legătura dintre centrifugare și statistici poate fi complet elucidată doar în cadrul mecanicii cuantice relativiste. [5]

În mecanica cuantică nonrelativistă, problema găsirii funcțiilor de stare și energie ale unui atom multielectron în cazul general reduce la rezolvarea ecuației Schrödinger pentru un sistem de particule care interacționează la distanță; prin urmare, este necesar să se ia în considerare toate interacțiunile pereche a particulelor. [7]

În mecanica cuantică nonrelativistă, factorii de formă sunt transformările Fourier din distribuția încărcării spațiale. Prin urmare, o scădere rapidă a qz înseamnă că încărcarea nucleonului este murdară. Majoritatea încercărilor de a explica - comportamentul factorilor de formă se bazează pe relații de dispersie non-deductive. [8]

În centrul mecanicii cuantice nonrelativiste. și, prin urmare, a metodelor de chimie cuantică a compușilor organici, se află ecuația lui Schrödinger. Această ecuație este un caz special al ecuațiilor diferențiale parțiale care sunt folosite ca modele matematice pentru descrierea și studierea diferitelor procese fizice [93, p. Studiul acestui model reduce la rezolvarea ecuației diferențiale corespunzătoare în condițiile care corespund procesului dat, iar acesta, la rândul său, permite să se tragă concluzii cu privire la natura procesului. [9]

În centrul mecanicii cuantice nonrelativiste. și, prin urmare, a metodelor de chimie cuantică a compușilor organici, se află ecuația lui Schrödinger. Această ecuație este un caz particular al ecuațiilor diferențiale parțiale care sunt folosite ca modele matematice pentru descrierea și studierea diferitelor procese fizice 193, p. Studiul acestui model reduce la rezolvarea ecuației diferențiale corespunzătoare în condițiile care corespund procesului dat, iar acesta, la rândul său, permite să se tragă concluzii cu privire la caracterul procesului. [10]

Este o generalizare a mecanicii cuantice nonrelativiste a unui electron în cazul vitezelor mari. Această teorie, împreună cu teoria câmpului cuantic, permite calcularea multor fenomene relativiste, cum ar fi transformarea unei cuante de lumină în electroni și pozitroni, și de împrăștiere a luminii din spate de electroni și altele. Oferă o teorie completă a mișcării unui electron rapid într-un câmp extern, de exemplu, în câmpul Coulomb al unui nucleu atomic. Sunt deosebit de interesante corecțiile introduse în această mișcare prin oscilațiile punctului zero ale câmpului electromagnetic și prin polarizarea în vid. In prezent, aceste efecte au fost confirmate experimental și sunt de fapt uimitoare dovadă: în vid există constante fluctuațiile zero, așa cum există ele în stare solidă, în plus, datorită formării de perechi de pozitroni si electroni și anihilarea lor ulterioară se produce polarizarea vidului . Toate aceste efecte pot fi calculate folosind teoria perturbării, pe baza micșorării încărcăturii electrice a electronului. [11]

Aceasta înseamnă că mecanica cuantică non-relativistă convențională este pe deplin aplicabilă, atâta timp cât vorbim despre atomi ușori, dar devine din ce în ce mai inaplicabilă pe măsură ce ne apropiem de sfârșitul mesei periodice. O altă concluzie interesantă se referă la ordinea de mărime a vitezei unui electron într-un atom sau moleculă. Din expresia de mai sus pentru energie, urmează (vezi exercițiile) că v, - Zac și din moment ce constanta a este mică, electronii se mișcă cu viteze nerelativiste, cu excepția atomilor grei. [12]

Descrie fundamentele mecanicii cuantice nonrelativiste. Pentru a facilita stăpânirea aparatului matematic al mecanicii cuantice, calculele intermediare se fac mai detaliat decât de obicei. În plus, ghearele de tip "you-1" au cea mai mare simplitate și claritate posibilă. [13]

Unul dintre postulatele de bază ale mecanicii cuantice nonrelativiste este afirmația (vezi §8) că valorile proprii ale operatorilor caracterizează rezultatele măsurărilor posibile ale cantităților corespunzătoare într-o stare arbitrară. [14]

Deci, pe baza mecanicii cuantice non-relativiste pe conceptele de spațiu și timp a lui Newton, bazate pe teoria câmpului cuantic relativist (nu a fost încă dezvoltat până la capăt) privind conceptele de spațiu-timp colector de Minkowski, și teoria cuantică, în baza căreia ar fi pe conceptele de spațiu ca o varietate Riemanniană, în general, nu există. În cuantizarea disponibilă a gravitației se utilizează aceleași tehnici formale de cuantizare ca și în cazul câmpurilor liniare în spațiu spațial. În teoria cuantică a gravitației (o dată stabilită) interacțiunea gravitațională va fi interpretată în termeni de gravitoni, ci pe gravitonii.Orice s-au răspândit aceleași probleme care apar în teoria altor particule elementare. [15]

Pagini: 1 2 3 4

Distribuiți acest link:

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Mecanica cuantică non-relativistă - o enciclopedie mare de petrol și gaze, articol, pagina 1