CHƯƠNG VI
CƠ HỌC LƯỢNG TỬ
Cơ học cổ điển khảo sát dạng vận động cơ của
các vật vĩ mô. Tuy nhiên, khi đi sâu vào thế giới
vi mô nghĩa là khi nghiên cứu sự vận động của
vật chất trong phạm vi kích thước phân tử,
nguyên tử trở xuống, qui luật vận động của nó về
bản chất khác hẳn qui luật vận động của các vật
vĩ mô. Do đó, cơ học cổ điển bị hạn chế, không
thể áp dụng cho các hạt vận động trong thế giới
vi mô. Vì lẽ đó môn cơ học lượng tử đã ra đời.
Trong chương này chỉ nêu lên những điểm cơ
bản, khái niệm mở đầu của cơ học lượng tử để
giúp chúng ta hiểu được một cách khái quát về sự
vận động của vật chất trong thế giới vi mô.
I. Lưỡng tính Sóng –Hạt của vật chất.
1. Lưỡng tính sóng hạt của AS
Lưỡng tính sóng hạt của AS đã được Einstein nêu
lên trong trong thuyết lượng tử AS.Theo thuyết
này, ánh sáng cấu tạo bởi các hạt photon, mỗi hạt
mang năng lượng:
Và động lượng:
Từ các biểu thức này ta thấy rõ những đại lượng
đặc trưng cho tính chất hạt và cho tính
chất sóng của AS liên hệ trực tiếp với nhau
c
h h
h
c
mcp
( , )
p
( , )
2. Hàm sóng phẳng ánh sáng:
Xét một chùm AS đơn sắc song song. Các mặt
sóng là các mặt phẳng vuông góc với tia sóng
Nếu dao động sáng tại O là thì dao
động sáng tại mọi điểm trên mặt sóng đi qua M,
cách mặt sóng đi qua O một đoạn d là:
O
M
n
r
cos 2
a t
cos 2 ( ) cos 2 ( )
d d
a t a t
c
d
Mà :
là vecto pháp tuyến đơn vị nằm theo phương
truyền sóng AS
Như vậy biểu thức dao động ở trên có thể viết
dưới dạng:
gọi là hàm sóng phẳng đơn sắc của ánh sáng.
Trong phép biểu diễn phức hàm này có dạng:
cos .
d r r n
n
.
cos 2 ( )
r n
a t
.
2
r n
i t
ae