Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Концепциите на класическата и квантовата системи

<== предишна статия | следващата статия ==>

Без концепцията за "осцилации" съвременната физика е немислима, а исторически първият добре проучен тип трептения са механични колебания. Най-простият и най-видният тип осцилации са хармоничните осцилации и следователно хармоничният осцилатор заема важно място на страниците на учебниците. Така беше и преди създаването на квантовата механика, ситуацията не се е променила с нейното създаване. Въпреки това, в квантовата механика, за разлика от "класиките", за хармоничен осцилатор, енергийният спектър вече не е непрекъснат, а е набор от дискретни нива, разделени един от друг с равни енергийни интервали.

Американски учени наскоро показаха, че с помощта на електрически измервания (регистриране на характеристики на токовото напрежение) може да се изследва процесът на декогеренция за такава удобна квантова система като механичен осцилатор. В работата на теоретиците от Лос Аламос се разглежда простата моделна система (при нулева температура) - механичен осцилатор в близост до електрическия тунелен възел (фиг. 9.1).

Фиг. 9.1 Схематично представяне на квантово-класическа колебателна система.

Условията за тунелиране на електроните зависят от позицията на металната топка и по този начин колебанията на топката модулират тока през тунелния възел. При нулева температура осцилаторът извършва нулеви колебания; в режим на ниско напрежение осцилаторът не може да премине в възбудено състояние под действието на електрически ток. Въпреки това, при по-високи напрежения, приложени към прехода, електронният осцилатор може да бъде възбуден по време на тунелирането на електроните (което от своя страна води до промяна в тунелните условия). В същото време, наличието на изстрелян шум (колебания на електрически ток, свързани с дискретност на заряда) трябва да доведе до декохеренция в хода на електрическите измервания, а квантовата система (осцилатор) ефективно става класическа. Ситуацията е подобна на тази за квантова система, разположена в термостат при ненулева температура, така че можем да говорим за "ефективна температура", която е пряко пропорционална на приложеното напрежение.

Въпреки че преходът от квантово към класическо поведение се разглежда при нулева температура, вече е възможно да се проведат подобни експериментални изследвания с използване на едноелектронни устройства, работещи при много ниски температури (миликелвини) .

Квантовият осцилатор има само една степен на свобода: собствената му енергия е напълно определена от нейната честота - по формулата на Планк. Класическият осцилатор има две собствени степени на свобода: неговата енергия зависи не само от честотата, но и от амплитудата на трептенията. За разлика от класическите колебания, квантовите колебания нямат амплитуда. Това свойство може да се обясни с предположението, че квантовите осцилации са последователни резки промени само на две “квантови позиции”. Временното развитие на квантовите осцилации не е синусоида, а меандър, чиито горни и долни сегменти съответстват на престоя на квантовия осцилатор в една от двете му квантови позиции, а разстоянието между тях по ордината няма физически смисъл. Следователно квантовият осцилатор е фундаментално нехармоничен; строго погледнато, това също не е осцилатор, би било по-правилно да го наречем квантов пулсатор.

Квантовите пулсатори са елементарните „тухли“, от които се изгражда веществото. Пример за квантов пулсатор е например електрон. Какви импулси в електрона все още не са известни; но физическият смисъл на квантовите пулсации на електрона е не по-малък от този на неговата комптонова дължина на вълната, която точно съответства на честотата на тези пулсации.

Квантовият пулсатор изразява идеята за движение във времето в чиста форма: промените в нейните квантови позиции могат да се появят в една пространствена точка, без никакво движение в пространството. Пространственото движение на частиците на материята изразява развитието на тази идея, такова движение е движение както във времето, така и в пространството - и е от съществено значение първоначалното движение на квантовия пулсатор във времето просто да бъде допълнено от движението на този пулсатор като цяло. Така се открива важна разлика между енергията на движение на квантовия пулсатор във времето и енергията на нейното движение в пространството: първо, т.е. самоенергията на квантовия пулсатор винаги е присъща на него, а втората, т.е. кинетичната му енергия не винаги е.

<== предишна статия | следващата статия ==>





Вижте също:

Физически основи на СКВИД - микроскопия

Филмите на >

Приложение на свръхпроводниците в измервателната техника

Перспективи за използване на микроустройства в сензорни мрежи

Устройство и принцип на работа на електростатични и магнитни лещи

Устройство и принцип на работа на атомно-енергиен микроскоп

фулерени

Обща характеристика на организацията и функционирането на сензорните системи на живите обекти

въведение

Прилагане на методи за микроскопия на сонда за аналитични измервания

Мейснер ефект

Връщане към съдържанието: Съвременни фундаментални и приложни изследвания в приборостроенето

Видян: 2910

11.45.9.53 © ailback.ru не е автор на публикуваните материали. Но предоставя възможност за безплатно ползване. Има ли нарушение на авторските права? Пишете ни Обратна връзка .