Archiwum dla daty: 01-04-2012

Czy zajmuje się mechanika kwantowa  

Dodano: 01-04-2012, Tagowanie:

Klasyczna fizyka newtonowska wydaje się logiczna nawet dla tych osób, które o fizyce mają dość mgliste pojęcie. Jednak na początku XX wieku okazało się, że prawa mechaniki zdefiniowane przez Newtona nie są w stanie poprawnie opisać wszystkich problemów. Ruch i wzajemne oddziaływania bardzo małych cząstek potrzebowały nowych równań i zasad, a ich sformułowaniem zajęli się pionierzy mechaniki kwantowej, między innymi Heisenberg, Schrödinger, Einstein, Bohr, Dirac, Feynman, Born, Pauli. Dlaczego cząstki elementarne nie pasowały do mechaniki klasycznej? Chociażby dlatego, że podczas pomiarów dokonywanych w trakcie procesu fizycznego nie dało się zignorować niektórych oddziaływań, tak jak to dało się robić w świecie makroskopowym. Przy bardzo dużych obiektach (np. samolot, samochód, kamień) poruszających się z małymi lub średnimi prędkościami można pominąć takie zakłócenia trajektorii ruchu jak ciśnienie światła, ponieważ wpływ tej wartości na badany obiekt jest praktycznie niemierzalny. Jeśli jednak zacznie się obserwować ruch pojedynczego atomu, światło stosowane podczas pomiarów będzie już miało wpływ na obserwowane ciało. Osoba badająca obiekt będzie więc starała się zmniejszyć natężenie światła tak bardzo, jak to tylko możliwe, jednak im mniejsza będzie energia kwantu, tym dłuższa będzie fala świetlna. To z kolei oznacza, że cząstka stanie się mniej widoczna, a więc trudniej będzie określić jej położenie. Rozwiązaniem w tej sytuacji jest przyjęcie założenia, że obserwowane ciało porusza się w obrębie pewnego obszaru – w analogicznej sytuacji mechanika klasyczna jest w stanie określić dokładną linię toru, po którym porusza się duże ciało. Mechanika kwantowa nie przekreśla jednak prawdziwości równań newtonowskich, a jedynie je pogłębia – stosując równania mechaniki kwantowej do zjawisk makroskopowych otrzyma się równania mechaniki klasycznej.

Próżnia  

Dodano: 01-04-2012, Tagowanie:

Próżnia zdefiniowana przez mechanikę klasyczną oznacza obszar, na terenie którego nie znajdują się żadne płyny ani ciała oddziałujące na pozostałe obiekty. W mechanice kwantowej próżnią określa się stan, w którym stan energii jest możliwie najniższy, choć wartość ta nie musi być równa zeru. W technice próżnia jest stanem wysokiego rozrzedzenia gazu, jednak nie ma jednej uniwersalnej granicy, po przekroczeniu której można mówić, że w naczyniu została wytworzona próżnia. Zazwyczaj granicą tą jest wartość średniej drogi swobodnej molekuł gazu – jeśli będzie ona zbliżona do rozmiarów naczynia, w którym znajduje się gaz, można mówić o stanie próżni. W próżni wysokiej średnie drogi swobodne cząstek są znacznie większe niż w próżni średniej i niskiej, a w próżni doskonałej średnia droga swobodna cząsteczki dąży do nieskończoności. Oznacza to także, że jakość próżni zależy również od rozmiarów naczynia, którym znajduje się gaz. W rzeczywistości próżnia nigdy nie jest idealnie czysta i zawsze można w niej znaleźć mniej lub więcej cząsteczek substancji, które służyły do pompowania gazu. Poziom próżni można też stwierdzić mierząc ciśnienie gazu w naczyniu i porównując je z ciśnieniem atmosferycznym. W technice do uzyskania próżni stosuje się pompy próżniowe. Próżnię o wartości 10-3 Pa można uzyskać za pomocą pomp tłokowych, strumieniowych i rotacyjnych, natomiast próżnia wysoka wytwarzana jest w pompach dyfuzyjnych i jonowych. Próżnia wykorzystywana jest w procesach suszenia i impregnacji oraz jako warstwa izolacyjna przy temperaturach kriogenicznych. Dzięki temu, że próżnia gwarantuje przebieg procesów niemal całkowicie niezakłóconych obecnością materii, stan ten wykorzystywany jest w urządzeniach elektronowych (mikroskopy, lampy), plazmowych, termonuklearnych, w akceleratorach i lampach rentgenowskich.

Mechanika nieba  

Dodano: 01-04-2012, Tagowanie:

Mechanika nieba zajmuje się badaniem ruchu ciał niebieskich i wzajemnymi oddziaływaniami między nimi. Na początku obiektem badań mechaniki nieba były tylko planety, jednak z czasem dołączyły do nich także całe galaktyki, układy gwiazd i obiekty umieszczone w kosmosie przez człowieka (na przykład satelity). Przy obserwowaniu ciał niebieskich rozpatruje się przeważnie duże odległości i względnie małe rozmiary ciał w porównaniu do odległości. Mechanika nieba wykorzystuje przede wszystkim równania mechaniki klasycznej, ale niektóre zagadnienia rozwiązywane są przy pomocy mechaniki relatywistycznej. Mechanikę nieba można także uznać jako szczególny przypadek problemu n ciał. Zagadnienie to polega na wyznaczaniu toru ruchów wszystkich ciał, które tworzą dany układ. Ciała te mają swoje masy, prędkości i położenia początkowe, a między wszystkimi ciałami dochodzi do wzajemnych oddziaływań. Właśnie te oddziaływania powodują zaburzenia toru ruchu poszczególnych ciał niebieskich, a znając ich przebieg można przewidzieć, jak dane ciało niebieskie zachowa się w przyszłości, trafiając w zakres oddziaływań innych obiektów. Mechanika nieba jest także w stanie określić istnienie ciał niebieskich, których nie można zobaczyć, właśnie na podstawie zaburzeń wywołanych przez wzajemne oddziaływania innych ciał – w ten sposób dochodziło do odkrycia niektórych nowych planet. Mechaniką nieba zajmowano się już w starożytności, ale dopiero Newton zdefiniował siły panujące we wszechświecie, dowodząc jednocześnie, że odkryte wcześniej prawa Keplera w rzeczywistości są konsekwencją prawa powszechnego ciążenia. Na podstawie teorii sformułowanych przez Newtona Edmond Halley trafnie przewidział powrót zaobserwowanej wcześniej komety, a w XVIII wieku podstawą do obliczeń została w miejsce geometrii analiza matematyczna.

Tematy

    Polecane

    Kontakt

    Copyright © www.easy-graft.pl. All Rights Reserved.