Реферат: Вероятностный подход - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Вероятностный подход

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 137 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

ПЛАН 1. Квантовая механика 2. Вглубь м атерии . 3. Физические в заимодействия Квант овая механика Квантовая механи ка — это физическая теория , устанавливающая способ описания и законы движения на микроуровне . Ее начало сов пало с началом века . М . Планк в 1900 году предположил , что свет ис пускается неделимыми порциями э нергии — квантами , и математи чески представи л это в виде формулы E = hv , г де v — частота света , а h — универсальная постоянная , хар актеризующая меру дискретной порции энергии , которой обмениваются вещество и излучение . В атомную теорию вошли , таким образо м , прерывистые физические ве личины , которые мог ут изменяться только скачками. Последующее изучение явлений микромира пр ивело к ре зультатам , которые резко расходилис ь с общепринятыми в класси ческой физике и даже теории относительности представлениями . Кл ассическая физика видела свою цель в описании объектов , суще ствующих в простр анстве и в формулировке законов , управляющих их изменениями во времени . Но для так их явлений , как радиоактив ный распад , дифракци я , испускание спектральных линий можно ут верж да т ь лишь , что имеется некоторая вероятность того , что инди видуальный объект таков и что он имеет такое-то свойств о . В кванто вой механике нет места для законов , управляющих изменениями индивидуального объекта во времени. Для классической механики характерно описание частиц пу тем задания их положения и скоростей и зависимости этих величин от времени . В квантовой механике одинаковые частицы в одинако вых условиях могут вес ти себя по-разному . Эксперимент с двумя от верстиями , через которые проходит электрон , п озволяет и требует применения ве роятностных представлений . Нельзя сказать , через какое отверстие пройдет данный электрон , но если их много , то мож но предположить , что часть их проходит через одно отверст ие , часть — через другое . Законы квантово й механики — законы статистичес кого характера . «Мы можем предсказать , сколько приблизительно атомов (радиоактивного вещества — А . Г .) распадутся в следующие полчаса , но мы не можем сказать ... почему именно эти отдельные ато мы обречены на гибель» ( Эйнштейн А ., Инфе л ьд Л . Цит . соч .- С . 232). В микромире господствует статистика , а не уравнения Макс велла или законы Ньютона . «Вместо этого мы имеем законы , управ ляющ ие изменениями во времени» (Там же .- С . 237). Статистические законы можно применить только к большим совок упностям , но не к отдельным индивидуумам . Квантовая механика отка зывается от по иска индивидуальных законов эл ементарных частиц и устанавлива ет статистические законы . На базе квантовой механики невозм ожно описать положение и скорость элементарно й частицы или предска зать ее буду щий путь . Волны вероятности говорят нам о вероятности встретить электрон в том или ином месте. В . Гейзенберг делает такой вывод : «В экспериментах с атом ными процессами мы име ем дело с вещами и фактами , которые ст оль же реальны , ско ль реальны любые явления повседневной жизни . Но атомы или элементарные частицы реальны не в такой степени . Они образуют скорее мир тенденций или возможностей , чем мир вещей и фак тов» (Гейзенберг . Цит . соч .- С . 117). В первой модели атома , построенной на ос нове эксперимен тального обнаружения к вантования света , H. Бор (1913 год ) объяснил это явление тем , что излучение происходит при переходе электрона с одной орбиты на друг ую , при этом рождается квант света с э нерги ей , равной разности энергий уровней , межд у которыми осуществ лялся переход . Т ак возникает линейчатый спектр — основная осо бенность атомных спектров (в спектрах о казываются лишь опреде ленные длины волн ). Важная особенность явлений микромира закл ючается в том , что электрон ведет себя подобно части це , когда движется во виеш-нем электрическом или магнитном поле , и подобно волне , когда диф-рагирует , проходя с квозь кристалл . Поведение потока частиц— эле ктрон ов , атомов , молекул — при встрече с пр епятствиями или отвер стиями атомных размеров подчиняется волновым законам : наблюдают ся явления дифракции , интерференции , отражения , преломления и т . п . Луи де Бройль пр едположил , что электрон — это волна опред еленной длины. Дифракция подтвержд ает волновую гипотезу , отсутствие увеличения энергии выбиваемых светом частиц — ква нтовую . Это и получило название корпускулярно- волнового дуализма . Как же описывать процессы в микромире , если «нет никаких шансов после довательно описать световые явления , выбр ав только какую-либо одну из двух возможны х теорий — волновую или квантовую » (Эйн штейн А ., Инфельд Л . Цит . соч .- С . 215)? Некоторые эффект ы объясняются волновой теорией , некото рые дру гие — квантовой . Поэтому следует использоват ь разные формулы и из волновой и из квантовой теории для более полного описани я процессов — т аков смысл принципа дополнительности Н . Бора . «Уси лия Б ора были направлены н а то , что бы сохранить з а обоими наглядными представлени ями , корпускулярным и волновым , одинаковое пра во на существование , причем он пытался пок а зать , что хотя эти представления возмо жно исключают друг друга , однако они лишь вместе делают возможным полное описание про цессов в атоме» (Гейзенберг В . Цит . соч .- С . 203). С принципом дополнительности связано и так называемое «со отношение неопределенностей» , сформулированное в 1927 го ду Вернером Гейз енбергом , в соответствии с которым в квант овой меха нике не существует состояний , в которых и местоположение , и коли чество движен ия (произведение массы на скорость ) имели бы вполне определенное значение . Частица со строго определенным имп у льсом сове ршенно не локализована . Чем более определенны м становится импульс , тем менее определенно ее положение. Соотношение неопределенностей гласит , что для абсолютно точной локализации микрочастицы необходимы бесконечно боль шие импульсы , что физически не может быть осуществлено . Более того , современная физика элементарных ч астиц показывает , что при очень сильных во здействиях на частицу , она вообще не сохра ня ется , а происходит даже множественное рожде ние частиц. В более общем плане можно сказать , что то лько часть относя щихся к ква нтовой системе физических величин может иметь одно временно точные значения , остальные вели чины оказываются нео пределенными . Поэтому во всякой квантовой системе не могут одно времен но равняться нулю все физические величины. Эн ергию системы также , можно измер ить с точностью , не пре вышающей определенной величины . Причина этого — во взаимо дейс твии системы с измерительным прибором , которы й препятству ет точному измерению энергии . Из соотношения неопределенностей вытекает , что эн е ргии возбужденных состояний атомов , молекул , ядер не могут быть строго оп ределенными . На этом выводе и основа на ги потеза происхождения Вселенной из «возбужденного вакуума». Значение эксперимента возросло в квантово й механике до та кой степени , что , как пи шет Гейзенберг , «наблюдение играет реша ю щую роль в атомном событии , и что ре альность различается в зави симости от того , наблюдаем мы ее или нет» (Гейзенберг В . Цит . соч .- С . 24). Из данного обстоятельства , заключающегося в том , что сам изме рительны й пр и бор влияет на результаты измерения и участвует в формировании изуча емого явления , следовало , во-первых , пред ставление об особой « физической реальности » , которой присущ дан ный феномен , а , во-вторых , представление о субъект-объектном единстве как единст в е измерительного прибора и изучаемой реаль ности . «Квантовая теория уже не допускает вполне объективного описания природы» (Там же .- С . 61). Человек перешел на тот уровень исследования , где его влияние оказывается неустранимым в ходе эксперимента и фиксир у емым результатом являет ся взаимодействие изучаемого объекта и измери тельного прибора . Итак , принципиально новыми моментами в исследовании микромира стали : 1) каж дая элементарная частица обладает как корпуск улярными , так и волновыми свойствами ; 2) ве щ ество может пере ходить в излуче ние (аннигиляция частицы и античастицы дает фо тон , т . е . квант света ); 3) можно предсказ ать место и импульс элементарной частицы только с определенной вероятностью ; 4) прибор , и сследующий реальность , влияет на нее ; 5) точ н ое измерение возможно только при потоке частиц , но не одной частицы. По существу , относительность восторжествовала и в квантовой механике , так как учены е признали , что нельзя : 1) найти объективную истину безотносительно от измерительного прибора ; 2) знать ' одновременно и положение и скорость частиц ; 3) установить , имеем ли мы в микромире дело с частицами или волнами . Это и есть торжество относительности в физике XX века. Вглубь матер ии В химии элем ентом назвали субстанцию , которая не могла быть разложен а или расщеплена какими угодно средствами , имевшимися в то вре мя в распоряжении ученых : кипячением , сжиганием , растворением , смешиванием с другими веществами . Затем в физике появилось поня тие атома , заимствованное у Демокрита (с греч . «неде лимый» ), кото р ым была названа мель чайшая единица материи , входящая в состав хими ческого элемента . Химический элемент состоит из одинаковых атомов. Потом выяснилось , что сам атом состоит из элементарных час тиц . В первой модели атома , предложенной Э . Резерфордом , элек т роны движутся вокруг ядра , как планеты вокруг Солнца (планетар -. ная модель атома ). Установлено , что поперечник атома составляет 10' 8 см , а ядра — 10' 12 см . Масса протона больше массы электрона в 2000 раз . Плотность ядра 10 14 г /см 3 . Превращение химических ве ществ друг в друга , о чем мечтали алхимики , возможно , но для этого нужно изменить атомное ядро , а это требует энергий в миллионы раз превосходящих те , которые имею т место при химических процессах. В XX веке открыто огромное количество э лементарных части ц и выявлены закономерно сти их взаимодействия . Их можно разде лить на несколько групп : адроны (из них состо ят ядра ), лептоны (эле ктроны , нейтрино ), фотоны (кванты света без массы покоя ). Фотоны и нейтрино движутся со скоростью света. Немецкий физик П . Дир ак предсказал в 1936 году существова ние античастиц с той же массой , что и частицы , но зарядом противо положного знака . К настоящему времени на ускорителях высоких энергий получены позитроны (античастицы электронов ) и антипротоны . При столкновении частица и античаст ица аннигилируют с вы делением фотонов — безмассовых частиц света (вещество перехо дит в излучение ). В результате взаимодействия фото нов могут рож даться пары «частица — ант ичастица». Открытие все большего количества элемента рных частиц под тверди ло взаимопревращение вещества и энергии (предсказанное , впрочем , еще Анаксимандром ), так что материя , которая прежде отождествлялась с веществом , все бол ьше начала походить на мате рию как «поте нцию» в смысле Аристотеля , которая нуждается в форме , чтобы с т ать веществе нной реальностью. Понятия «химического элемента» и «элемент арной частицы» свидетельствуют о том , что и то , и другое когда-то предполагалось про стым и бесструктурным . Затем ученые перестали употреблять для каждого нового уровня од но и то же слов о элемент-неделимый и для следующего уровня взяли ничего к онкретно не значащее слово из художественного произведения «кварк» . Может так точнее и бли же к истине . Все кажется элементарным , пока не обнаружишь его со ставные части . Будет ли конец возможности расще пления опреде лит только прогресс научного зн ания. Теоретически предсказанные кварки , главной особенностью которых является дробный заряд , были затем экспериментально найдены . По соо бщениям американских ученых в 1994 году обнару же н последний из шести разновидностей , сам ый тяжелый кварк. Физические в заимодействия Известны четыре основных физических взаимодействия , которые определяют структуру нашего мира : сильные , сла бые , электромаг нитные и гравитационные. I. Сильные взаимодействия имеют место меж ду адронами (от греч . «адрос» — силь ный ), к которым относятся барионы (греч . «ба- рис» — тяжелый ) — это нуклоны (протоны и нейтроны ) и гипероны , и мезоны . Сильные взаимодействия возможны только на больших расстояниях (радиус примерно 10" 13 см .). Одно из прояв лений сильных взаимо действий — ядерные си лы . Сильные взаимодейст вия открыты Э . Резерфордом в 1911 году одновр еменно с открытием атомного ядра (этими си лами объясняет ся рассеяние а-частиц , проходящих через вещество ). Согласно гипо тезе Юкавы (1935 г .) си л ьные взаимодействия состоят в испускании промежуточной частицы — перенос чика ядерных сил . Это пи-мезон , обнаруженный в 1947 году , с массой в 6 раз меньше масс ы нуклона , и найденные позже другие мезоны . Нуклоны окружены «облаками» мезонов. Нуклоны могут при ходить в возбужд енное состояния - барионные резонансы — и обмениваться при этом иными частицами . При столкновении барионов их облака перекрываются и «возбуждают ся» , испуская частицы в нап равлении разлетающихся облаков . Из центральной области столкновения м огут испускать ся в различных направлениях более медленные вторичные частицы . Ядерные силы не завися т от заряда частиц . В сильных взаимодейств иях величина заряда сохраняется. II. Электромагнитное взаимодействие в 100-1000 раз слабее сильного взаимодействия. При нем происходит испускание и погло щение «частиц света» — фотонов. III. Слабые взаимодействия слабее электромагни тного , но сильнее гравитационного . Радиус дейс твия на два порядка меньше радиуса сильно го взаимодействия . За счет слабого взаимодейс твия св етит Солнце (протон превращается в нейтрон , позитрон и нейтри но ). Испускаемое нейтрино обладает огромной проницающей спосо б ностью — оно проходит через железную п литу толщиной миллиард км . При слабых взаи модействиях меняется заряд частиц. Слабое взаимодей ствие представляет со бой не контактное взаимодействие , а осуществл яется путем обмена промежуточными тяжелыми ча стицами — бозонами , аналогичными фотону . Бозо н виртуален и нестабилен. IV. Гравитационное взаимодействие во много раз слабее элек тромагнитного . «Спустя 100 ле т после того , как Ньютон открыл закон тяготения , Кулон обнаружил такую же зависимос ть электрической силы от расстояния . Но за кон Ньютона и закон Кулона существенно ра зличаются в следующих двух отношениях . Гравит ационное при тяжение существуе т всегда , в то время как электрические силы су ществуют только в том случае , если тела обладают электрическими зарядами . В законе тяготения имеется только притяжение , а элект р ические силы могут как притягивать , так и отталкивать» (Эйн штейн А ., Инфельд Л. Цит . соч .- С . 65). Одна из главных задач современной физ ики — создать общую теорию поля и фи зических взаимоотношений . Но действительное разви тие науки далеко не всегда совпадает с планируемым. Новый диалог с природой возникает и в результате изучения механ измов эволю ции неживых систем в новой науке — с инергети ке . «Установившееся в результате ее (н ауки — А . Г .) успехов , став шее для евро пейцев традиционным видение мира — взгляд со сторо ны . Человек ставит опыты , ищет объяснение их результатам , но сам себя ч астью изучаемой природы не счита ет . Он — вне ее , выше . Те перь же н ачинают изучать природу изнутри , учитывать и наше лич ное присутствие во Вселенной , пр инимать во внимание наши чувст ва и эмоци и» (И . Пригожин . Краткий миг торжества .- С . 315). Список лите ратуры 1. Эйнштейн А ., Инфельд Л . Эволюция физики . М ., 1965. 2. Гейзенберг В . Физика и философия . Часть и целое . М ., 1989. 3. Пригожий И ., Стенгерс И . Порядок из хаоса . М ., 1986. 4. Пригожин И ., Стенгерс И . Время , хаос , квант . М ., 1994. 5. Мечников Л . И . Цивилизация и великие историческ ие реки . М ., 1995. 6. Селье Г . От мечты к открытию . М ., 1987. 7. Краткий м иг торжества . М ., 1989.

1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
В своей сумочке я могу найти всё, что душа пожелает.
И жратву, и тарелки, и единорога, и перо из жопы полярной совы.
Но только не свой мобильник, когда он звонит!..
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по физике "Вероятностный подход", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru