Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
§ 3. Результаты в случае щели с резкими краямиОт
предельного случая вернемся теперь к случаю, когда ширина щели и
квантовомеханическое уширение сравнимы по их величине, а времена и расстояния
не слишком велики. Мы уже видели, что гауссова щель приводит к гауссову
распределению. Если использовать более реальную щель с резкими краями и
вычислить возникающие интегралы Френеля, то распределение вероятности спустя
время
Фиг. 3.6. Распределение электронов после прохождения щелей с резкими краями и различной шириной. В каждом случае вертикальной
пунктирной линией показана предсказываемая классической теорией ширина
распределения Это распределение выражается формулой
где
а
Таким образом, результаты для обеих щелей в общих чертах одинаковы. С наибольшей вероятностью частица находится внутри классической проекции щели. Все, что вне ее - результат квантовомеханического уширения. Движение частицы сквозь щель рассматривалось нами так, как если бы оно состояло из двух отдельных движений: сначала частица движется к щели, а затем от щели до точки наблюдения. В области щели движение как бы расчленяется. Может возникнуть вопрос, как при таком «разделяющемся на части» движении частица «помнит» свою скорость и в основном сохраняет направление движения, предписываемое классической физикой? Или, другими словами, каким образом уменьшение ширины щели вызывает «потерю памяти», до тех пор пока в пределе все скорости частицы не станут равновероятными? Чтобы
понять это, исследуем амплитуду, описывающую движение к щели. Она в точности
равна амплитуде вероятности для свободной частицы, определяемой выражением
(3.3), где Если на ширине щели укладывается большое число волн, т. е. щель очень широкая, то в результате интерференции возникает довольно острый пик и движение становится почти классическим. Предположим, однако, что щель сделана чрезвычайно узкой и на ее ширине не укладывается даже одна волна. Тогда не будет никаких осцилляций, которые приводили бы к интерференции, и информация о скорости частицы теряется. Поэтому в пределе, когда ширина щели стремится к нулю, все скорости частицы становятся равновероятными.
|
1 |
Оглавление
|