Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
8.2.Dualistycznycharaktercząstekmateriiipodstawymechanikikwantowej
25
energii,którąmożeprzyjmowaćcząstka,otrzymujemynatychmiastzwarunkubrzego-
wegoψ(a)=0,tj.zrównania(8.58).Wprowadzającdoniegowyrażenieoznaczone
poprzedniowskróciesymbolemαipodnoszącobustronniedokwadratu,uzyskujemy
2mE
h2
¯
a2=n2
xπ2
awięc
E=
8ma2
n2
xh2
(8.64)
(8.65)
Wynikastąd,żeenergiacząstkiporuszającejsięwpudlemożeprzybieraćtylkowar-
tości:h2/(8ma2),4h2/(8ma2),9h2/(8ma2)itd.,awięcjestkwantowana;nxodgrywa
wnaszymzagadnieniurolęliczbykwantowej.Kwantowanieenergiiwynikatuzroz-
wiązaniarównania(8.56)iwarunków,jakiemusispełniaćfunkcjafalowa,bezżadnych
specjalnychzałożeń.Zwróćmyuwagę,żezewzrostemwartościa,tj.rozmiarówpu-
dła,poziomyenergetycznezagęszczająsię.Dladostateczniedużychaidużychmasm
(układmakroskopowy)zagęszczeniejesttaksilne,żeenergięnależyrozpatrywaćjako
zmieniającąsięwsposóbciągły.Mamytuprzykład,żewukładachmakroskopowych
kwantowanieenergiinieodgryważadnejroliiżepodlegająoneprawommechaniki
klasycznej.
Rys.8.8.a)Funkcjafalowaψcząstkiwjednowymiarowympudledlanx=1,2,3;b)kwadratfunkcji
falowejψ2cząstkiwjednowymiarowympudledlanx=1,2,3
Narysunku8.8przedstawionowykresfunkcji(8.63)orazjejkwadratu(równego
ψψ,gdyżψjesttufunkcjąrzeczywistą)dlatrzechnajniższychstanówenergetycznych
cząstkiwpudle,tj.dlanx=1,2i3.Jakwidać,ψmożeprzybieraćwartościujemne