Учебная работа № /3377. «Курсовая Сущность квантово-механической концепции описания микромира

Выдержка из похожей работы

ru/

Введение

квантовый механика физический

В истории развития физики было немало революций, кардинально изменявших научную парадигму и взгляды ученых на методы познания и устройство мира, Однако то, что произошло с естествознанием в первой четверти XX века, не было очередной сменой основных законов, Если раньше все в окружающем нас мире было предсказуемо, то с появлением квантовой механики он стал случайным,

Квантовая механика — это самый загадочный раздел современной физики,

Мир элементарных частиц, которым занимается эта наука, живет по своим законам, абсолютно не похожим на законы видимого мира, И даже ученые, изучающие этот мир до сих мор не могут понять эти законы, Они просто их знают и применяют,

Квантовая механика считается «наиболее проверенной и наиболее успешной теорией в истории науки», но консенсуса в понимании «её глубинного смысла» всё ещё нет, В связи с этим появилось множество интерпретаций,

Квантовая механика вдохновляет не только ученых, но и писателей, кинематографистов и художников, Такие фильмы как Радиоволна, Дежа Вю, Исходный код и множество других были навеяны выводами из этого раздела физики,

1, Предмет квантовой механики

Характерной особенностью современной науки является глубокое проникновение в существо изучаемых явлений и процессов, Поскольку все физические тела состоят из мельчайших частиц («атомов» по представлению Демокрита), свойства макроскопических тел в определяющей степени зависят от поведения составляющих материю электронов, протонов, нейтронов, атомов и молекул, Эти частицы обладают определенной энергией и находятся в непрерывном движении, Описание движения микрочастиц является весьма нетривиальной задачей, что привело, в дополнение к классической механике Ньютона, к разработке принципиально новой научной дисциплины — квантовой механики,

Квантовая механика — теория, устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц (элементарных частиц, атомов, молекул, атомных ядер) и их систем (например, кристаллов), а также связь величин, характеризующих частицы и системы, с физическими величинами, непосредственно измеряемыми на опыте,

Но не следует понимать задачу квантовой механики как простое описание движения квантовых объектов, Из известного определения «движение есть форма существования материи» видно, что, поняв особенности движения электронов и ядер, мы можем охарактеризовать поведение, т,е, свойства этих частиц, а значит и свойства макроскопических тел,

Действительно, законы квантовой механики составляют фундамент изучения строения вещества, Они позволили выяснить строение атомов, установить природу химической связи, объяснить периодическую систему элементов, понять строение атомных ядер, изучать свойства элементарных частиц, Поскольку свойства макроскопических тел определяются движением и взаимодействием частиц, из которых они состоят, законы квантовой механики лежат в основе понимания большинства макроскопических явлений, Квантовая механика позволила, например, объяснить температурную зависимость теплоемкостей газов и твердых тел и вычислить их величину, определить строение и понять многие свойства твердых тел (металлов, диэлектриков, полупроводников),

Ряд крупнейших технических достижений современности основан по существу на специфических законах квантовой механики, Так, квантово-механические законы лежат в основе работы ядерных реакторов, обусловливают возможность осуществления в земных условиях термоядерных реакций, проявляются в ряде явлений в металлах и полупроводниках,

Микромир — это мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная разно мерность которых исчисляется от 10~8 до 10~16 см, а время жизни — от бесконечности до 10~24 секунд,

Объектами микромира являются фундаментальные и элементарные частицы, ядра, атомы и молекулы,

Для описания явлений микромира обычно привлекают квантовую механику, законы которой составляют фундамент изучения строения вещества, Они позволили выяснить строение атомов, установить природу химической связи, объяснить периодическую систему элементов, понять строение атомных ядер, изучать свойства элементарных частиц»