ในบทนี้ได้นำเข้าสู่แนวคิดหลักของควอนตัมฟิสิกส์ ซึ่งจะพัฒนาและประยุกต์ใช้กับสถานะการณ์ทางกายภาพหลายอย่างในบทที่จะถึงต่อไป ผู้อ่านคงจะได้ข้อแนะนำมาอย่างดีเพื่อให้แน่ใจเข้าใจหลักการเบื้องต้นเหล่านั้น ซึ่งย่อสรุปไว้ดังนี้
-ตัวอย่างของคลื่นแบบคลาสสิกคือคลื่นน้ำ คลื่นเสียง และคลื่นแสง ทั้งหมดแบ่งชนิดได้ตามความถี่ ซึ่งหาได้เป็นจำนวนครั้งต่อวินาทีที่จุดใดๆ บนคลื่นสั่นแกว่ง และความยายคลื่นเป็ฯการวัดระยะซ้ำเดิมตามคลื่นที่เวลาใดๆ
-คลื่นมีรูปแบบการเดินทางของคลื่น หรือ เป็นคลื่นนิ่ง
-การเดินทางของคลื่นเคลื่อนท่ี่อัตราเร็วหาได้จากความถี่และความยาวคลื่น
-เพราะว่าคลื่นนิ่งเป็นผลจากที่คลื่นถูกจำกัดขอบเขตในบริเวณในสเปสซ์ ความยาวคลื่นและดังนั้น ความถี่ของคลื่นนิ่งก็จำกัดให้มีค่าได้ชุดหนึ่งที่ยอมให้ได้เท่านั้น เรื่องนี้มีตัวอย่างในโน้ตดนตรีที่สร้างขึ้นจากเครื่องดนตรี
-แม้ว่ามีหลักฐานที่แสงแสดงตัวเป็นคลื่น ในบางสถานะการแสงทำตัวเหมือนราวกับว่าเป็นกระแสของอนุภาคที่เรียกว่าควอนต้าแสง หรือ โฟตอน
-ทำนองเดียวกันอนุภาคควอนตัมเช่นอิเลคตรอนทำตัวในบางบริบทราวกับว่าตัวเองเป็นคลื่น
-เมื่ออิเลคตรอนตัวหนึ่งถูกจำกัดขอบเขตอยู่ในพลังงานศักย์หนึ่ง เช่นในกล่อง คลื่นสารเป็นแบบคลื่นนิ่งด้วยความยาวคลื่นเฉพาะ ซึ่งในทางกลับกันเป็นเหตุพลังงานอิเลคตรอนควอนไตซ์ นั่นคือมีชุดหนึ่งของค่าเฉพาะ
-เมื่อระบบควอนตัมเคลื่อนที่จากระดับพลังงานหนึ่งไปยังอีกระดับหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงของพลังงานถูกจัดให้เป็นโฟตอนที่นำเข้ามาหรือโฟตอนปล่อยออกไปตามที่กำหนด
-คุณสมบัติของคลื่นของอนุภาคควอนตัมยอมให้อนุภาคควอนตัมนั้นเจาะอุโมงควอนตัมผ่านสิ่งกั้นขวางพลังงานศักย์ ที่ซึ่งในทางคลาสสิกไม่สามารถที่จะเกิดขึ้นได้
-การวัดและการคำนวณระดับพลังงานที่ของอะตอมไฮโดรเจนสอดคล้องตรงใกล้เคียงกันมาก ซึ่งเป็นหลักฐานที่มั่นคงสำหรับความถูกต้องของฟิสิกส์ควอนตัม
-หลักการของพอลลิ(pauli principle) กล่าวว่าไม่มีอิเลคตรอนสองตัวใดสามารถเข้าครองสถานะทาง
ควอนตัมเดียวกัน เพราะว่าอิเลคตรอนตัวหนึ่งๆ สามารถอยู่ในสถานะ 1 จาก 2 สถานะของการสปิน ซึ่งหมายความว่าแต่ละคลื่นนิ่งสามารถบรรจุได้ 2 อิเลคตรอน
ข้อสังเกต คำศัพท์
-เงื่อนไขขอบ
-กรณีการดึง ยืดเส้นเชือก สาย อัตราเร็วสัมพันธ์กับความตึงในเส้นเชือกและมวลของเส้น ซึ่งทั้งสองสามารถปรับได้ในเครื่องดนตรีส่วนมาก เช่นไวโอลินเปลี่ยนความตึงในสายเมื่อมีการตั้งเสียงหรือจูนเครื่องดนตรี สายที่หนักกว่าหรือเบากว่าใช้ในการสร้างโน้ตที่เสียงต่ำ และ โน้ตที่สูงกว่าตามลำดับ
-โดยเทคนิค ขนาดหรือแมกนิจูดของฟังก์ชั่นคลื่นที่คงที่อยู่ ขณะที่เฟส(phase)สั่นแกว่ง อย่างไรก็ตามการสั่นแกว่งของเฟสนี้มีบทบาทน้อย ถ้ามีอยู่บ้าง เป็นส่วนที่หาคุณสมบัติได้ ก็จะอภิปรายกันต่อ ขนาดของฟังก์ชันคลื่นสามารถเปลี่ยนแปลง แต่เฉพาะในสถานะการณ์ที่ซึ่งพลังงานของอนุภาคไม่ได้กำหนดให้ชัดแจ้งก็จะไม่อภิปรายกันต่อไป
ขเพราะว่าคลื่นถูกคลิปซ์ไปที่ขอบมุมของกล่อง กลับได้ว่าขนาดของโมเมนตัมมีกาแผ่กระจายของมากกว่าเพียงกำหนดโดย pn อย่างไรก็ตามขนาดที่แผ่กระจายออกทำนองเดียวกับ dp ตามที่ได้กำหนดไว้ที่ผ่านมา
-แนวคิดที่อิเลคตรอนหนึ่งๆตามตัวอักษรมีการหมุนควงหรือหมุนรอบตัวเอง นั้นคงจะเป็นการคิดตามโมเดลกึ่งคลาสสิกส์ คือคุณสมบัติที่ปรากฏออกมาจากการจัดทางคณิตศาสตร์ขั้นก้าวหน้าที่ควบรวมหลักการฟิสิกส์ควอนตัมและสัมพันธภาพ (relativity) ผลลัพธ์พื้นฐานที่อิเลคตรอนตัวหนึ่งสามารถอยู่ในสถานะสปิน 1 จาก 2 สถานะการสปินคือผลจากการจัดดังกล่าวด้วย
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น