Anna Moroz
август 2019.
2533

При каких масштабах вступают в силу законы квантового мира?

Ответить
Ответить
Комментировать
1
Подписаться
2
3 ответа
Поделиться

По-видимому, нет разделительной линии между квантовым и реальным миром. Это видно из магнитной левитации над охлажденным сверхпроводником, сверхтекучести гелия II, квантового туннелирования и даже квантовой суперпозиции на макро уровне phys.org

Формально же, условия, при которых квантовая и классическая механики совпадают, называется классическим пределом и в современной формулировке достигается при больших значениях действия  S ≫ ħ  или E⋅tħ  и p⋅xħ,  где  E, p, х и t — характерные энергия, импульс, размер и время процесса. 

Физикам рекомендую блестящий обзор по теме перехода от квантового мира к классическому отсюда.

12
0

спасибо за развернутый ответ. Но я хотела понимать порядок цифр на конкретном примере

0
Ответить

Порядок цифр рассмотрим на примере электрона в атоме водорода в основном состоянии. Кинетическая энергия электрона E = 13.6 эВ. Из формул выше следуют условия классического предела для состояния электрона в атоме: t ≫ 10⁻¹⁸ сек и x ≫ 2×10⁻¹² м. Видно, что размер атома (~ 1Å) близок к классическому пределу и поэтому квазиклассическое приближение модели атома Бора хорошо работает.

+1
Ответить
Прокомментировать
АВТОР ВОПРОСА ОДОБРИЛ ЭТОТ ОТВЕТ

Квантово-размерные эффекты наблюдаются при масштабах, меньших или сопоставимых с длиной волны де Бройля. Это значение легко высчитывается. Для электрона, например = 1,23 нм.

Ответ: в нанометровых масштабах

3
0

Длина волны де Бройля зависит от скорости (импульса) частицы.

+1
Ответить

Поэтому я и привел ответ для конкретной частицы в нормальных условиях. У всех остальных решения не будут превышать нанометровый порядок. А брать частные случаи я не вижу смысла.

+1
Ответить
Ещё 2 комментария

Нормального состояния электрона не существует. У вас как раз частный случай электрона с заданным (известным Вам) импульсом. При другом импульсе длина волны де Бройля обратно-пропорционально изменится.

+1
Ответить

Но она не превысит нанометрвый диапазон. По крайней мере, про квантово-размерные при микрометровом я не слышал.

0
Ответить
Прокомментировать

Я, пожалуй, тоже попытаюсь ответить на этот, каазалось бы простой вопрос.

Вы говорите о "масштабах", видимо, подрузамевая размеры (длины).

Но дело не совсем в размерах физического тела. У Вас может и не быть понятия "размер физического тела" в квантовомеханическом мире. Поблема --- в прнципе неопеределенности Гейзенберга.

Предыдущие ответы совеершенно правильны.

Да. для простоты можно говорить о нанометрах. Поскольку обычно мы говорим об атомах и молекулах. А вот, к примеру, свет на этих "размерах" можно описывать классически (догадаетесь почему?)

0
0
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью