V knize A. Beiser „Perspectives of Modem Physics“, jejíž překlad pod názvem „Úvod do moderní fyziky“ je předkládán českému čtenáři, je uplatněno spíše druhé hledisko (i když výklad začíná speciální teorií relativity). Zde by bylo možno se podivit disonanci, že anglické slovo „perspectives“ je přeloženo jako „úvod“. Slovo perspektiva, alespoň v češtině, nezdá se plně vystihovat skutečný obsah díla a zatímco v angličtině knih podobného obsahu jako kniha Beiserova vyšla celá řada a názvy mnohých z nich začínají slovem „Introduction“, tj. „Úvod“, v češtině takových knih máme poskrovnu, jsou-li vůbec k dispozici. Ve prospěch tohoto volnějšího překladu (jednoho slova) svědčí nakonec i autorova předmluva, v níž jsou jasně vyloženy jak jeho přístup k celé látce a jejímu výběru, tak i pojetí výkladu po stránce metodické. Z těchto Beiserových řádků je zřejmé, že jde o úvodní učebnici, nechceme-li se dovolávat přímo vlastního obsahu knihy.
Docházíme tak závěru, elek
trony nemohou být uvnitř jádra. 10_34J s
Ap --------------------- =
Ax 14m
= 1,1 10~20 m/s .
Jelikož 1,6 10” musí být kinetická energie elektronu větší než MeV,
má-li být elektron jadernou složkou. Pokusy ukazují, ani elektrony nestabilních
atomů nikdy nemají více než zlomek této energie.
Dosazením dostaneme
T 1,1 10~20 m/s 108 m/s =
= 3,3 10~12 . Příslušná neurčitost hybnosti je
Ap 2,2.
Atom vodíku poloměr asi 10-11 neurčitost polohy jeho elektronu tudíž
nemůže přesáhnout tuto hodnotu.4. tomto
mikroskopickém světě však mnoho jevů, které lze pomocí principu neurčitosti
pochopit; některé nich teď budeme studovat. 21.
109
.
Ptejme nyní, kolik energie potřebuje elektron, aby zůstal upoután atomu. Elektron impulsem 1,1 10_2Okgm má
kinetickou energii mnohonásobně větší, než činí jeho klidová energie 0c2, mů
žeme proto výpočtu použít extrémního relativistického vzorce
T .7
4.
Je-li toto neurčitost hybnosti elektronu, musí být samotný impuls velikosti
alespoň srovnatelný touto veličinou.
Zajímavá například otázka, zda elektrony vyskytují atomovém jádře. docela rozumné číslo.
Jak dovíme později odst.5, mají typická jádra poloměr menší než 10-14 m.7 Aplikace relací neurčitosti
Planckova konstanta tak malá jen 6,63 10~34 omezení kladená
relacemi neurčitosti jsou podstatná jedině rámci atomových rozměrů.9,1 10“ kg
= 2,7 10~18 J
neboli kolem eV. 10~24 m/s.
Pro elektron vázaný uvnitř takového jádra nemůže neurčitost jeho polohy přesahovat
10” Odpovídající neurčitost hybnosti elektronu je
^ 1,054.
Elektron hybností řádově této velikosti chová nerelativisticky jeho kinetická
energie je
T (2,2 10~24 m/s)2 =
2m 2
