Ở trường trung học, chúng tôi đã quen với việc học vật lý. Tuy nhiên, có một vật lý mà mọi người có thể không quen thuộc. Đó là về Vật lý lượng tử. Nhiều người không biết vật lý lượng tử là gì. Đó là một chủ đề gây tranh cãi sôi nổi và hấp dẫn có thể cách mạng hóa quan điểm của chúng ta về vũ trụ xung quanh chúng ta. Đó là một lý thuyết vật lý mô tả hành vi của vật chất và có một số ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày.
Vì vậy, trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết vật lý lượng tử là gì và các đặc điểm của nó.
Vật lý lượng tử là gì
Vật lý lượng tử còn được gọi là lý thuyết lượng tử hay cơ học. Bởi vì nó dựa trên một lý thuyết cơ học tập trung vào thang độ dài cũng như các hiện tượng nguyên tử và hạ nguyên tử, nên nó thổi luồng sinh khí mới vào một lý thuyết trước đây mà giờ đây bị coi là lỗi thời.
Sự khác biệt giữa vật lý cổ điển và vật lý lượng tử là gì? Phương pháp sau đây mô tả bức xạ và vật chất dưới dạng hiện tượng nhị phân: Lưỡng tính sóng-hạt. Do đó, lưỡng tính sóng-hạt có thể được coi là một trong những đặc điểm của cơ học này. Mối quan hệ giữa sóng và hạt được nghiên cứu và khẳng định bởi hai nguyên tắc:
- Các nguyên tắc bổ sung
- Nguyên lý bất định Heisenberg (cái sau chính thức hóa cái trước).
- Vật lý nguyên tử
- Hạt vật chất
- Tính chất vật lý
- Vật lý nguyên tử
- 1803: Công nhận nguyên tử là thành phần của phân tử
- 1860: Các nguyên tử trong bảng tuần hoàn được nhóm lại theo tính chất hóa học
- 1874: Phát hiện ra electron và hạt nhân
- 1887: Nghiên cứu bức xạ cực tím
- 1900: Planck I Đưa ra ý tưởng rằng năng lượng được định lượng, hấp thụ và giải phóng.
- 1905: Einstein đã chứng minh hiệu ứng quang điện (sự truyền năng lượng từ trường điện từ bằng lượng tử ánh sáng (photon)
- 1913: Bohr định lượng quỹ đạo chuyển động của electron.
- 1915: Sommerfeld giới thiệu các quy tắc mới phác thảo các phương pháp định lượng.
- Lưỡng tính sóng-hạt
- Nguyên tắc bổ sung
- Sự khởi đầu của sự không chắc chắn
- Các định luật Newton
- Định luật Maxwell
- Biến nó thành sóng
- Hãy để nó là một cơ thể
Chúng tôi chắc chắn có thể khẳng định rằng sau khi phát hiện ra thuyết tương đối và sự ra đời của vật lý cổ điển,những hiểu biết sâu sắc này đã mở ra một kỷ nguyên mới, vật lý hiện đại. Nghiên cứu toàn diện về cơ học lượng tử, sự tích hợp giữa các lĩnh vực khác nhau đòi hỏi kiến thức về vật lý:
Xuất xứ
Vật lý cổ điển vào cuối thế kỷ xnumx không thể nghiên cứu vật chất ở cấp độ vi mô, cấp độ được cho là vượt xa các phép đo nguyên tử. Do đó, không thể nghiên cứu thực nghiệm thực tế, đặc biệt là các hiện tượng liên quan đến ánh sáng và điện tử. Nhưng mọi người luôn muốn đi xa hơn, và sự tò mò bẩm sinh của anh ấy đã thúc đẩy anh ấy khám phá nhiều hơn nữa.
Vào đầu thế kỷ xnumx, những khám phá ở quy mô nguyên tử đã thách thức những giả định cũ. Lý thuyết lượng tử ra đời nhờ một thuật ngữ do Max Planck đặt ra vào đầu thế kỷ xnumx. Khái niệm cơ bản là kích thước và số lượng vi mô của một số hệ thống vật lý thậm chí có thể thay đổi không liên tục nhưng riêng lẻ.
Đây là những nghiên cứu và nghiên cứu đã kết luận rằng:
Ngày cuối cùng có thể đánh dấu một đường phân chia chính. Đối với tần số bức xạ dưới ngưỡng, tương tác giữa bức xạ điện từ và vật chất (hiệu ứng quang điện) biến mất. Do hiện tượng quang điện, năng lượng của êlectron tỉ lệ thuận với tần số của bức xạ điện từ. Thuyết sóng của Maxwell không đủ để giải thích một số hiện tượng.
Lý thuyết lượng tử
Để tóm tắt các yếu tố góp phần vào sự ra đời của vật lý lượng tử, chúng ta có thể liệt kê các mốc thời gian quan trọng khác liên quan đến các khám phá và kiến thức được sử dụng để theo dõi chúng. Tìm hiểu lịch sử của cơ học lượng tử:
Nhưng kể từ năm 1924, nền tảng của cái mà ngày nay chúng ta gọi là thuyết lượng tử đã được đặt ra. Vào ngày này, Louise de Broggie phát triển lý thuyết về sóng vật chất. Heinsberg tiếp quản vào năm sau, xây dựng cơ học ma trận, và sau đó Dirac đưa ra thuyết tương đối đặc biệt vào năm 1927. Cho đến năm 1982, khi Viện quang học Orsay hoàn thành nghiên cứu về vi phạm bất đẳng thức, những khám phá này vẫn tiếp tục xảy ra. .
Vật lý lượng tử
Trong số những khám phá hấp dẫn nhất mà chúng tôi đã thực hiện:
Lưỡng tính sóng hạt
Trước đây, chỉ có vật lý cổ điển tồn tại. Chúng rơi vào hai bộ luật:
Định luật thứ nhất mô tả chuyển động và động lực học của các vật thể cơ học, trong khi định luật thứ hai mô tả xu hướng và mối quan hệ giữa các vật thể là một phần của trường điện từ: ví dụ: Ánh sáng và sóng vô tuyến.
Một số thí nghiệm đã chỉ ra rằng ánh sáng có thể được coi là sóng. Nhưng họ vẫn chưa được xác nhận. Mặt khác, ánh sáng có đặc tính hạt (theo Einstein và Planck), vì vậy ý tưởng cho rằng nó bao gồm các photon ngày càng trở nên quan trọng. Nhờ Bohr, người ta biết được tính chất của vật chất và bức xạ là:
Không còn có thể suy nghĩ từ góc độ này hay góc độ khác, mà từ góc độ khác. Nguyên lý bổ sung của Bohr chỉ nhấn mạnh điểm này, đó là các hiện tượng xảy ra ở cấp độ nguyên tử có bản chất kép của sóng và hạt.
Nguyên lý bất định Heisenberg
Như chúng tôi đã đề cập trước đó, vào năm 1927, Heisenberg đã chứng minh rằng một số cặp đại lượng vật lý nhất định, chẳng hạn như vận tốc và vị trí, không thể được ghi đồng thời và không thể sai lầm. Độ chính xác ảnh hưởng đến một trong hai phép đo, nhưng không ảnh hưởng đến cả hai, vì các hiện tượng như tốc độ có thể ảnh hưởng đến phép đo khác và làm mất hiệu lực phép đo.
Để xác định vị trí của một electron, một photon phải được chiếu xạ. Bước sóng của photon càng ngắn thì phép đo vị trí của electron càng chính xác. Trong vật lý lượng tử, các photon có tần số sóng thấp hơn mang nhiều năng lượng và tốc độ hơn các electron bị hấp thụ. Hơn nữa, các phép đo này không thể xác định được.
Tôi hy vọng thông tin này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về vật lý lượng tử là gì và các tính chất của nó.
