V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Tato vlastnost platí nejen volném prostoru bez polí, ale i
při pohybu centrálně symetrickém poli, kde ovšem invariance vůči rotaci platí pro rotaci kolem středu pole.h2/8m. Spojité energetické spektrum např.
Energie spojitá diskrétní kvantovaná
V klasické fyzice může energie nabývat spojitě všechny možné hodnoty, konáním práce lze energii těles určitém systému
libovolně měnit. Stav odpovídající n=1 nazývá základní stav odpovídá nejnižší
hladina energie částice vázané potenciálovém poli.cz/JadRadFyzika.
*) Zákon zachování momentu hybnosti důsledkem invariance fyzikálních zákonů (Hamiltoniánu soustavy)
vůči prostorové rotaci libovolný úhel izotropie prostoru.. Pohybu
částice potenciálové jámě tedy odpovídají jen určité diskrétní hodnoty vlnových délek Broglieových vln 2.
Každá taková funkce (rovinná vlna) popisuje stav, němž částice nabývá určitou hodnotu energie hybnosti p,
přičemž frekvence takové vlny E/h vlnová délka 2πh/p Broglieho vlnová délka částice. Takovému pohybu částice úsečce přísluší
Broglieova vlna, která stěnách odráží, přičemž superpozicí vln odražených obou stěn vzniká "stojaté vlnění". záření spektra
záření excitovaných atomů, charakteristické X-záření, konverzní Augerovy elektrony.ψ a
jejím řešením jsou vlnové funkce tvaru const.t-p. stav určitou energií En
- energetickou hladinou částice potenciálovém poli daném stacionárním stavu.h/L
a její energie pn
2/2m n2.
Konkrétní mechanismy emise částic získávání energie budou podrobněji rozebírány při popisu záření atomů a
atomových jader při radioaktivitě dalších procesech. Určitým přechodem mezi spojitým
a diskrétním spektrem jsou pásová spektra, kdy jednotlivé kvantové stavy jsou odděleny jen velmi malými
energetickými intervaly výsledné spektrum rámci rozlišení spektrometrických přístrojů jeví jako spojité. brzdné záření, záření
β, Comptonovsky rozptýlené záření Jiná spektra jsou diskrétní, kvantovaná, čárová např.
http://astronuklfyzika. Broglieova vlnová délka souvisí hybností částice, h/p, takže hybnost vázané částice h/λn n. Energetické
spektrum volně pohybující částice tedy spojité, energie může nabývat hodnot energie volné částice
není kvantována. Hodnoty energie jsou řešením (stacionární) Schrödingerovy
rovnice uvedené výše.
Skutečné energetické spektrum částic mikrosvětě může být diskrétní spojité, závislosti procesu, při nichž
částice vznikají, získávají energii jsou emitovány. nejjednodušším případě volné částice (U=0) tato rovnice tvar (h2/2m).
*) Při velkých hodnotách kvantových čísel vycházejí rozdíly energie jednotlivých kvantových stavů kvantovými čísly n+1 a
n malé poměr En+1/En [(n+1)2-n2]/n2 blíží Tedy změny energie jednotlivých vyšších kvantových hladinách energie
jsou zanedbatelné energii zde můžene považovat spojitou; výsledky kvantové mechaniky při vyšších kvantových číslech
v podstatě odpovídají výsledkům klasické mechaniky princip korespondence.λ/2, kde n=1,2,3,. Typickým modelovým případem kvantového pohybu vázané částice pohyb částice potenciálové jámě -
v nejjednodušším případě jednorozměrný pohyb vázaný úsečku délky mezi dvěma kolmými stěnami
(nekonečně vysokými), nichž částice dokonale pružně odráží. Plynou mimo jiné všechny kvantové vlastnosti stavby atomů, které
budou diskutovány níže (především diskrétní energetické hladiny). Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika
v daném silovém poli nabývat, pomocí nestacoionární Schrödingerovy rovnice lze principu
zjistit pravděpodobnosti, nimiž částice přecházejí jednoho kvantového stavu druhého.L2 budou mít diskrétní hodnoty *).r), pro libovolné hodnoty energie přičemž p2/2m.
Kvantový moment hybnosti. Tyto zákonitosti nacházejí své uplatnění níže v
Bohrově modelu atomu.htm (16 58) [15.
Na úsečce délky tak vytvoří celistvý počet půlvln stojatých Broglieových vln, tj. Lze říci,
že Schrödingerova rovnice kvantové mechanice podobné postavení, jako mají Newtonovy zákony
v mechanice klasické.L/
n, n=1,2,3,... Stav částice potenciálovém poli,
které odpovídá stojatá Broglieova vlna λn, představuje určitý stacionární stav částice. ei/h(E. E.RNDr.
Nachází-li částice potenciálovém poli U(x,y,z), pak pohyb vázané částice energií E<0 diskrétní
spektrum energetických hladin, zatímco pro kladné energie není částice vázána její energie může nabývat spojité
spektrum.10..
Jednou důležitých fyzikálních charakteristik pohybu hmotných těles prostoru moment
hybnosti. Změna energie částice spojena přechodem (překokem) do
jiného stacionárního stavu, což doprovázeno vyzářením nebo pohlcením kvanta (fotonu) energii rovné
rozdílu energií obou stacionárních stavů (energetických hladin).. Zákon zachování momentu hybnosti poskytuje řadu užitečných údajů vlastnostech pohybu. Číslo pak označujeme jako
kvantové číslo tohoto stacionárního stavu.2008 12:13:16]
. n. kvantové fyzice situace složitější. Spin
