Конспект лекций по физике


Основные постулаты квантовой механики

Соотношение неопределенностей

 

  Пусть две наблюдаемых  и  не коммутируют. Тогда их коммутатор имеет вид:

,

где - эрмитов оператор. Покажем, что дисперсии наблюдаемых в произвольном состоянии  удовлетворяют ограничению

.
Оно называется соотношением неопределенностей и получено впервые Гейзенбергом (W. Heisenberg) в 1927 г. для частного случая наблюдаемых  и .
Его общее доказательство принадлежит Вейлю (H. Weyl). Введем наблюдаемые

,

и рассмотрим неотрицательную функцию действительного параметра :

Ввиду произвольности  дискриминант полученного квадратного трехчлена должен быть неположительным:

.
С учетом равенства  получаем отсюда приведенное выше соотношение неопределенностей (СН).

 Для коммутирующих наблюдаемых правая часть СН обращается в нуль, что соответствует, как мы видели выше (см. п. 3), одновременной измеримости таких наблюдаемых.

  Для некоммутирующих наблюдаемых СН накладывает ограничение на точности, с которыми могут быть одновременно заданы (измерены) эти наблюдаемые. Наиболее сильное ограничение имеется в случае, когда для любых состояний , например, если , где . В этом случае не существует состояний, в которых обе наблюдаемых имеют определенные значения.

В фотоэлектронной эмиссии максимальная кинетическая энергия электронов имеет линейную зависимость от частоты падающего света. Эта зависимость одна и та же для всех веществ. Пороговая частота, при которой значение спадает до нуля (прекращается фототок) для различных веществ, различна. Ниже пороговой частоты фототок не наблюдается ни при каких значения интенсивности света. При термоэлектронной эмиссии, энергия электронов зависит только от полной подводимой энергии. Поэтому кинетическая энергия электронов не должна бы зависеть от частоты получения и не должно существовать пороговой частоты.

Физика, математика лекции учебники курсовые студенту и школьнику