क्वांटम भौतिकी को कैसे समझें

ध्यान रखें कि बड़े पैमाने पर कण एक शास्त्रीय के माध्यम से क्वांटम संक्रमण के लिए जाते हैं। हालांकि मुक्त इलेक्ट्रॉन कुछ क्वांटम गुण (जैसे रोटेशन के रूप में), (शायद प्रकाश की फोटॉनों उत्सर्जक द्वारा) जब इलेक्ट्रॉन अनबाउंड परमाणु धीमा कर देती आ दिखाता है, और करने के लिए शास्त्रीय व्यवहार से संक्रमण से होकर गुजरती है क्वांटम जबकि इसकी ऊर्जा आयनीकरण ऊर्जा से कम होती है इलेक्ट्रॉन परमाणु को जोड़ता है और परमाणु नाभिक के संबंध में इसके कोणीय गति को ऑर्बिटल्स के परिमाणित मूल्यों तक सीमित रखा जाता है, जो इसे कब्जा कर सकता है। संक्रमण अचानक है एक एक यांत्रिक प्रणाली है कि एक रॉकेट मंदी एक अस्थिर प्रदर्शन से एक स्थिर व्यवहार या एक साधारण प्रदर्शन अराजक व्यवहार, या यहाँ तक से बदल जाता है और निकास वेग से नीचे चला जाता है और कक्षा में प्रवेश करती है के साथ इस संक्रमण की तुलना कर सकते एक स्टार या अन्य खगोलीय वस्तु के आसपास इसके विपरीत, फोटॉनों (जो कि कोई भी द्रव्यमान नहीं है) उस संक्रमण से गुजारें नहीं: फोटॉन केवल अपरिवर्तित अंतरिक्ष के माध्यम से यात्रा करते हैं जब तक कि वे अन्य कणों के साथ बातचीत नहीं करते और फिर गायब हो जाते हैं। रात आसमान में देखकर, कुछ स्टार फोटॉनों अंतरिक्ष अपरिवर्तित के प्रकाश वर्ष की यात्रा की और फिर अपने रेटिना के एक अणु में एक इलेक्ट्रॉन से बातचीत की, अपनी ऊर्जा का तबादला और फिर गायब हो गया।

समझें कण क्या हैं और लहर द्वंद्व यह तर्क देता है कि सभी पदार्थों के दोनों लहर और कण गुण हैं। क्वांटम यांत्रिकी की एक केंद्रीय अवधारणा, यह द्वंद्व शास्त्रीय अवधारणाओं की अक्षमता को दर्शाता है जैसे कि "कण" और "लहर" क्वांटम स्केल पर वस्तुओं के व्यवहार का पूरी तरह से वर्णन करने के लिए इस मामले के द्वंद्व की एक पूरी समझ के लिए, कॉम्पटन प्रभाव की अवधारणाओं, फोटेलेक्ट्रिक प्रभाव, Broglie तरंगदैर्ध्य, और काले पदार्थ के विकिरण के लिए प्लैंक सूत्र होना चाहिए। इन सभी प्रभावों और सिद्धांतों से मामले की दोहरी प्रकृति का प्रदर्शन होता है। वैज्ञानिक प्रदर्शन प्रकाश एक दोहरे स्वभाव, यानी कण और तरंग प्रकृति है की रोशनी करने के लिए विभिन्न प्रयोगों रहे हैं ... 1901 में मैक्स प्लैंक एक विश्लेषण है कि प्रकाश द्वारा उत्सर्जित मनाया स्पेक्ट्रम पुन: पेश करने में कामयाब प्रकाशित एक उज्ज्वल वस्तु इसे प्राप्त करने के लिए, प्लैंक को ऑसिलेटरर्स (ब्लैकबेरी परमाणु) की मात्रात्मक क्रिया के विकिरण उत्सर्जन करने के गणितीय अवधारणा को तदनुसार बनाना था। यह आइंस्टीन था जिसने बाद में प्रस्तावित किया कि यह विद्युतचुंबकीय विकिरण है जो कि फोटॉनों में मात्रात्मक है।

अनिश्चितता सिद्धांत को समझें अनिश्चितता सिद्धांत बताता है कि भौतिक गुणों, जैसे कि स्थिति और गति के कुछ जोड़े, एक साथ अनियंत्रित उच्च परिशुद्धता में ज्ञात नहीं हो सकते हैं। क्वांटम भौतिकी में, एक कण लहरों के पैकेट के रूप में वर्णित है, जो इस घटना को जन्म देती है। एक कण की स्थिति के माप पर विचार करें यह कहीं भी हो सकता है कण के लहर पैकेट में एक नोजरोज़ आयाम होता है, अर्थात, स्थिति अनिश्चित होती है, यह लहर पैकेट के साथ कहीं भी हो सकती है। स्थिति का एक सटीक पढ़ने के लिए, यह लहर पैकेट होना चाहिए "संकुचित" जितना संभव हो उतना संभव है, जिसका अर्थ है कि यह एक साथ बढ़ने वाले sinusoidal तरंगों की बढ़ती संख्या से बना होना चाहिए। कण का क्षण इन तरंगों में से किसी एक की तरंग संख्या के अनुपात में है, लेकिन उनमें से कोई भी हो सकता है। इसलिए अधिक तरंगों को जोड़कर स्थिति का एक अधिक सटीक माप, का मतलब है कि क्षण का माप कम सटीक (और इसके विपरीत) हो जाता है

लहर फ़ंक्शन को समझें। एक लहर समारोह या लहर फ़ंक्शन क्वांटम यांत्रिकी के एक गणितीय उपकरण है, जो कण या कणों की प्रणाली की मात्रा स्थिति का वर्णन करता है। यह आमतौर पर उनके लहर-कण द्वंद्व के संबंध में कणों की संपत्ति के रूप में लागू होता है, जहां ψ (स्थिति, समय) को चिह्नित किया जाता है और कहां | ψ | एक निश्चित समय और स्थिति में वस्तु खोजने की संभावना के बराबर है। उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन के साथ एक परमाणु में, जैसे हाइड्रोजन या ionized हीलियम, इलेक्ट्रॉन का तरंग फ़ंक्शन, यह कैसे वर्णन करता है कि इलेक्ट्रॉन कैसे व्यवहार करता है। इसे परमाणु ऑर्बिटल्स की एक श्रृंखला में विघटित किया जा सकता है जो संभव लहर कार्यों के लिए एक आधार बनते हैं। एक से अधिक इलेक्ट्रॉन (या एकाधिक कणों के साथ किसी भी प्रणाली), अंतर्निहित अंतरिक्ष के साथ परमाणुओं के लिए इलेक्ट्रॉनों के सभी संभव विन्यास कर रहे हैं और लहर समारोह उन विन्यास की संभावनाओं का वर्णन है। लहर फ़ंक्शंस से जुड़े कार्य समस्याओं को सुलझाने में, जटिल संख्याओं के साथ परिचित एक पूर्वापेक्षा है। अन्य आवश्यकताओं में रैखिक बीजगणित की गणना, जटिल विश्लेषण के यूलर सूत्र और ब्रा-केट संकेतन शामिल हैं।

स्क्रोडिंगर समीकरण को समझें यह एक समीकरण है जो बताता है कि भौतिक प्रणाली की क्वांटम स्थिति समय के साथ कैसे बदलती है। यह क्वांटम यांत्रिकी के एक केंद्रीय तत्व है जैसे न्यूटन के कानून शास्त्रीय यांत्रिकी के लिए हैं। श्रोडिंगर समीकरण के समाधान न केवल, आणविक परमाणु और उपपरमाण्विक प्रणाली, लेकिन यह भी, संभवतः भी पूरे ब्रह्मांड स्थूल सिस्टम वर्णन करता है। सबसे सामान्य रूप है श्राउिंगिंगर का समय पर निर्भर समीकरण जो समय के साथ विकसित एक प्रणाली का विवरण देता है। एक स्थिर स्थिति में सिस्टम के लिए, समय से स्वतंत्र स्क्रोडिंगर समीकरण पर्याप्त है। समय से संबंधित लगभग समाधान Schrödinger समीकरण आमतौर पर ऊर्जा के स्तर और परमाणुओं और अणुओं के अन्य गुणों की गणना करने के लिए उपयोग किया जाता है।