Vật lý lượng tử là gì

đặc điểm vật lý lượng tử là gì

Ở trường trung học, chúng tôi đã quen với việc học vật lý. Tuy nhiên, có một loại hình vật lý mà có lẽ mọi người không quen. Đó là về vật lý lượng tử. Nhiều người không biết vật lý lượng tử là gì. Đó là một chủ đề được tranh luận nhiều và hấp dẫn có thể cách mạng hóa ý tưởng của chúng ta về vũ trụ xung quanh chúng ta. Đó là lý thuyết vật lý mô tả hành vi của vật chất và cũng có một số ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày.

Do đó, trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết vật lý lượng tử là gì và đặc điểm của nó là gì.

Vật lý lượng tử là gì

Vật lý lượng tử còn được gọi là lý thuyết lượng tử hoặc cơ học. Bởi vì nó dựa trên một lý thuyết cơ học tập trung vào quy mô độ dài và các hiện tượng năng lượng nguyên tử và hạ nguyên tử, mang lại sức sống mới cho các lý thuyết trước đây, hiện được coi là lỗi thời.

Sự khác biệt giữa vật lý cổ điển và vật lý lượng tử là gì? Phương pháp sau mô tả bức xạ và vật chất là hiện tượng kép: sóng và hạt. Do đó, đối ngẫu sóng-hạt có thể được coi là một trong những đặc trưng của cơ học này. Mối quan hệ giữa sóng và hạt được nghiên cứu và khẳng định thông qua hai nguyên tắc:

  • Nguyên tắc bổ sung
  • Nguyên lý bất định của Heisenberg (cái sau chính thức hóa cái trước).

Chúng ta chắc chắn có thể chắc chắn rằng, sau khi khám phá ra thuyết tương đối và sự ra đời của vật lý cổ điển, những hiểu biết này đã mở ra một kỷ nguyên mới, vật lý hiện đại. Để nghiên cứu cơ học lượng tử một cách toàn diện, cần có sự tích hợp giữa các lĩnh vực vật lý khác nhau:

  • Vật lý nguyên tử
  • Hạt vật chất
  • Vật lý của vật chất
  • Vật lý nguyên tử

Xuất xứ

Vật lý lượng tử là gì

Vật lý cổ điển không thể nghiên cứu vật chất ở cấp độ vi mô vào cuối thế kỷ XNUMX, mà có thể nói là vượt ra ngoài phạm vi của phép đo nguyên tử. Vì vậy, không thể nghiên cứu thực tế thí nghiệm, đặc biệt là các hiện tượng liên quan đến ánh sáng và electron. Nhưng mọi người luôn muốn đi xa hơn, và sự tò mò bẩm sinh đã thúc đẩy anh ấy khám phá nhiều hơn.

Vào đầu thế kỷ XNUMX, những khám phá xuất hiện từ quy mô nguyên tử đã thách thức những giả thiết cũ. Lý thuyết lượng tử ra đời nhờ một thuật ngữ được đặt ra bởi Max Planck vào đầu thế kỷ XNUMX. Khái niệm cơ bản là độ lớn và số lượng vi mô của một số hệ vật chất thậm chí có thể thay đổi không liên tục nhưng riêng lẻ.

Đây là những nghiên cứu và nghiên cứu giúp đưa ra những kết luận sau:

  • 1803: công nhận nguyên tử như một yếu tố cấu thành của phân tử
  • 1860: bảng tuần hoàn phân nhóm các nguyên tử theo tính chất hóa học
  • 1874: khám phá ra electron và hạt nhân
  • 1887: nghiên cứu về bức xạ tia cực tím

Ngày cuối cùng có thể đánh dấu đường phân chia chính. Đối với tần số bức xạ dưới ngưỡng, hiện tượng tương tác (hiệu ứng quang điện) giữa bức xạ điện từ và vật chất biến mất. Do hiệu ứng quang điện, năng lượng của êlectron tỉ lệ với tần số của bức xạ điện từ. Lý thuyết sóng của Maxwell không còn đủ để giải thích một số hiện tượng.

Lý thuyết lượng tử

Để tóm tắt các yếu tố đã góp phần vào sự ra đời của vật lý lượng tử, chúng ta có thể liệt kê thêm các niên đại quan trọng gắn liền với những khám phá và kiến ​​thức được sử dụng để truy tìm lịch sử của cơ học lượng tử:

  • 1900: Planck tôiNó giới thiệu ý tưởng rằng năng lượng được định lượng, hấp thụ và phát ra.
  • 1905: Einstein chứng minh hiệu ứng quang điện (năng lượng của trường điện từ được vận chuyển bởi lượng tử ánh sáng (photon)
  • 1913: Bohr định lượng quỹ đạo chuyển động của êlectron.
  • 1915: Summerfeld giới thiệu các quy tắc mới, tổng quát hóa các phương pháp định lượng.

Nhưng từ năm 1924, lý thuyết lượng tử, như chúng ta biết bây giờ, đã đặt nền móng. Vào ngày này, Louise de Broggie đã phát triển lý thuyết về sóng vật chất. Năm sau, Heinsburg tiếp quản, xây dựng cơ học ma trận, và sau đó Dirac đề xuất lý thuyết tương đối hẹp vào năm 1927. Cho đến năm 1982, khi Viện Quang học Orsay hoàn thành cuộc điều tra về sự vi phạm bất đẳng thức Bell, những khám phá này tiếp tục diễn ra. .

Nguyên lý vật lý lượng tử

Lý thuyết lượng tử

Trong số những khám phá hấp dẫn nhất mà chúng tôi tìm thấy:

  • Lưỡng tính sóng-hạt
  • Nguyên tắc bổ sung
  • Bắt đầu của sự không chắc chắn

Thuyết nhị nguyên sóng-hạt

Trước đây, chỉ có vật lý cổ điển tồn tại. Điều này được chia thành hai nhóm luật:

  • Định luật Newton
  • Các định luật Maxwell

Bộ luật đầu tiên mô tả chuyển động và động lực học của các vật thể cơ học, trong khi bộ luật thứ hai mô tả khuynh hướng và mối liên hệ giữa các đối tượng là một phần của trường điện từ: ánh sáng và sóng vô tuyến, Ví dụ.

Một số thí nghiệm cho thấy rằng ánh sáng có thể được coi như một làn sóng. Nhưng chúng vẫn chưa được xác nhận. Mặt khác, ánh sáng có bản chất hạt (theo Einstein và Planck) và do đó, ý tưởng rằng nó được cấu tạo bởi các photon ngày càng có tính xác đáng. Nhờ Bohr, người ta hiểu rằng bản chất của vật chất và bức xạ là:

  • Biến nó thành một làn sóng
  • Biến nó thành một cơ thể

Không còn có thể suy nghĩ từ góc độ này hay góc độ khác, mà phải từ một góc độ bổ sung. Nguyên tắc bổ sung của Bohr chỉ nhấn mạnh điểm này, nghĩa là các hiện tượng xảy ra ở quy mô nguyên tử đều có tính chất kép của sóng và hạt.

Nguyên lý bất định Heinsenberg

Như chúng ta đã đề cập trước đó vào năm 1927, Heinsenberg đã chỉ ra rằng một số cặp đại lượng vật lý nhất định, chẳng hạn như vận tốc và vị trí, không thể đăng ký đồng thời mà không có lỗi. Độ chính xác có thể ảnh hưởng đến một trong hai phép đo, nhưng không ảnh hưởng đồng thời cả hai, vì các hiện tượng như tốc độ sẽ ảnh hưởng đến kết quả đo khác và làm mất hiệu lực của phép đo.

Để xác định vị trí của electron, cần phải chiếu sáng một photon. Bước sóng của photon càng ngắn thì phép đo vị trí của electron càng chính xác. Trong vật lý lượng tử, tần số sóng thấp của các photon mang nhiều năng lượng và tốc độ hơn các electron hấp thụ. Đồng thời, các phép đo này không thể xác định được.

Tôi hy vọng rằng với những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về vật lý lượng tử là gì và đặc điểm của nó là gì.


Hãy là người đầu tiên nhận xét

Để lại bình luận của bạn

địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu bằng *

*

*

  1. Chịu trách nhiệm về dữ liệu: Miguel Ángel Gatón
  2. Mục đích của dữ liệu: Kiểm soát SPAM, quản lý bình luận.
  3. Hợp pháp: Sự đồng ý của bạn
  4. Truyền thông dữ liệu: Dữ liệu sẽ không được thông báo cho các bên thứ ba trừ khi có nghĩa vụ pháp lý.
  5. Lưu trữ dữ liệu: Cơ sở dữ liệu do Occentus Networks (EU) lưu trữ
  6. Quyền: Bất cứ lúc nào bạn có thể giới hạn, khôi phục và xóa thông tin của mình.