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
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

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
Владимир Путин назвал Владивосток "территорией опережающего развития". Это когда бюджетные деньги уже потрачены, но ещё не понятно, на что.
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 - 2017
Рейтинг@Mail.ru