파동 역학
양자 역학
글쎄, 우리가 앞에서 보았듯이, 우리는 우리가 주로 기본 물질(원자, 전자, 양성자 등)과 관련된 물리적 현상을 볼 수 있습니다. 물리학은 지금까지 분명히 해독할 수 없는 수수께끼에 들어갔습니다! 입자는 파도처럼 행동하고 그 반대도 마찬가지입니다.
잘! 다음 내용은 물리학의 추상적이고 고급 개념입니다. 나는 당신이 학생이 지금 우리가 당신에게 개괄할 새로운 개념에 대해 열린 마음을 갖기를 요청합니다. 바로 이 지점에서 우리는 앞에서 언급한 것처럼 현대 물리학과 고전 물리학의 진정한 파열을 볼 수 있을 것입니다! 교실에서 가르치는 물리학 수업에서는 볼 수 없었던 완전히 다른 우주. 양자 법칙을 더 잘 이해하려면 "De Broglie의 파동과 입자 이중성" 및 "Heinsenberg의 불확정성 원리" 이론의 이 두 가지 기본 개념을 이해해야 합니다.
Louis Victor de Broglie는 1925년에 물질에 대한 빛의 이중성을 이해했습니다. 물리학의 위대한 발전을 대표하는 공로로 드 브로이는 1929년 노벨 물리학상을 수상했습니다. 그에게 확실히 떠오른 질문은 그때까지 파동으로 간주되는 빛이 특정 상황에서 입자처럼 행동한다면, 입자로 간주되는 전자도 경험에 따라 파동처럼 행동할 수 없는 이유는 무엇입니까? 드 브로이(de Broglie)에 따르면 물질은 이러한 이중적 행동을 나타낼 수도 있습니다.
물질에 대한 파동-입자 이중성에 대한 De Broglie의 제안은 전자뿐만 아니라 양성자, 중성자, 원자, 분자와 같은 모든 물질로 확장됩니다. 여기 문제가 있습니다. 입자가 파동으로 설명될 수 있도록 어떤 파장이 입자와 연관되어 있습니까? 이 질문에 답하기 위해 de Broglie는 다음과 같은 관계를 제시했습니다.
요약하면, 드 브로이 원리는 속도 v를 갖는 임의의 질량 m에 물질 파장을 할당합니다. 즉, 모든 물질에는 연관된 파장이 있습니다. 이 개념을 더 잘 이해하기 위해 야구공의 예를 살펴보겠습니다. 공과 관련된 드 브로이 파장 계산 야구 10m/s의 속도로 움직이는 400g의 질량으로 다음을 찾습니다.
따라서 이 정도 크기의 파장을 가진 물체의 파동 거동을 확인할 방법이 없습니다. 이 길이가 너무 작아서 원자핵보다 몇 배나 작다. 파동의 거동을 관찰하기 위해 회절과 간섭(파동의 일반적인 특성)을 나타내는 상황을 정리할 수 있음을 기억하십시오. 그러나 파동의 경로에 배치해야 하는 장애물 및/또는 개구부는 회절 또는 간섭을 보려는 파동의 파장과 동일한 차수의 치수(크기)를 가져야 합니다.
이것은 파동의 거동을 큰(거시적) 물체 및 파장과 연관시키는 것이 의미가 없습니다. 그와 관련된 파장은 자체 차원에 비해 매우 작기 때문입니다. 이제 파장을 (양성자, 중성자, 전자 등...) 이 마이크로스케일과 관련된 파장은 자체 차원과 같거나 아주 가깝지는 않더라도 자체 차원, 즉 행동을 이해하는 데 큰 근사치이기 때문에 의미가 있습니다.