Физика

Модератор: Изуми

Физика

Сообщение Олт » 10 окт 2011, 23:21

Оленька, у меня сейчас сын попросил у тебя спросить понятное объяснение закона Шредингера про какие-то частицы.Сказал, что после него он перестал понимать физику.Он сейчас мне его прорецитировал и я его не восприняла. Это как частица одновременно в много местах?
Аватара пользователя
Олт
Лучшая подруга
 
Имя: Олга
Сообщений: 256
Зарегистрирован: 03 дек 2010, 02:49
Откуда: София
Cпасибо сказано: 619
Спасибо получено: 139 раз в 111 сообщениях
Медали: 1
Получила 20 спасибо! (1)

Re: Eos. Дао осени

Сообщение Eos » 11 окт 2011, 00:14

Олт, - там речь идет не об одной частице. Как я понимаю, у сына проблема с пониманием корпускулярно-волнового дуализма материи.
Здесь логическая цепочка такая.
Электромагнитные волны (свет) в определенных ситуациях проявляют свойства, аналогичные потоку частиц. Это - в первую очередь - процессы испускания и поглощения света, световой давление и т.п. Некоторые вещи одинаково хорошо объясняются с обеих точек зрения - например, прямолинейное распространение света. В любом случае, чтобы выявить те или иные свойства света - корпускулярные или волновые - надо правильно поставить эксперимент. Если надо выявить волновые - ставим дифракционный эксперимент. Нужны корпускулярные - начинаем исследовать световое давление или рассеяние высокочастотного излучения на электронах. Что важно - нигде и никогда мы не регистрируем напряженность электромагнитного поля волны: оно слишком быстро меняется (характерные частоты - 10 в степени +17), поэтому регистрируем мы интенсивность света - энергию, падающую на единицу площади поверхности в единицу времени. Или - число фотонов в единицу времени на единицу поверхности (ее - энергию - переносят фотоны)
Теперь о волновых свойствах частиц. Если волне - свету - можно поставить в соответствие поток частиц, то потоку "нормальных" частиц тоже можно поставить в соответствие некоторую волну. Понятно, что единственный электрон нам не зафиксировать: фиксируем мы только распределение плотности падающих частиц на экране (фотопластинке, детекторе...). То есть - энергию, падающую на единицу площади поверхности... то есть - интенсивность волны, которая пропорциональна квадрату модуля ее амплитуды. Таким образом, потоку частиц мы можем сопоставить распространение волны - а интерпретировать ее как волну вероятности. В наиболее распространенной интерпретации квантовй механики считается, что волновая функция - пси-функция - может быть соотнесена не с одной частицей, а с так называемым статистическим ансамблем: совокупностью одинаковых частиц, находящихся в одинаковых условиях. И она дает статистический прогноз для одной частицы. Если у нас есть только одна частица, то мы можем сказать, что с такой-то вероятностью она находится там-то, и не более того. Если мы ее "поймали" - то тем самым безвозвратно изменили ее состояние, и для нее предыдущее прогнозирование потеряло смысл... Но, самое главное - волновая функция описывает статистический ансамбль, а не одну - конкретную - частицу.
Есть еще и не совсем удачный жаргон, слегка сбивающий с толка полупрофессионалов. Что имеют в виду, когда говорят о "волновой функции электрона в атоме водорода"? Речь идет не о поведении конкретного электрона, а о статистических свойствах совокупности однотипных атомов водорода, находящихся в одинаковых условиях бесконечно далеко друг от друга... и переносить свойства совокупности на отдельный электрон в отдельном конкретном атоме будет неправильно. Почему?Ну, у нас на кафедре 100 преподаваталей, из них 20 женщин, т.е. среднестатистический преподаватель на 20% женщина, а на 80% - мужчина. Но я - Ольга С.Е. - никак не согласна с тем, что лично я - "на 80% мужчина, с вероятностью 40% живущий в Московской области" :) Хотя для описания выборки такой подход вполне приемлем.
Существуют и иные интерпретации - но в любом случае при детектировании мы сталкиваемся именно со статистическими свойствами ансамблей, а не отдельных частиц...
Еще можно погуглить Эверетта и Михаила Менского - это я по поводу альтернативных трактовок...
Если ты не за себя - то кто же за тебя?
Но если ты только за себя - то зачем ты?
Аватара пользователя
Eos
Настоящая Барыня
 
Имя: Ольга
Сообщений: 726
Зарегистрирован: 15 авг 2009, 01:22
Откуда: Москва
Cпасибо сказано: 371
Спасибо получено: 1014 раз в 307 сообщениях
Медали: 2
Получила 900 спасибо! (1) Сказала 500 спасибо! (1)

За это сообщение пользователю Eos "Спасибо" сказали
Catarina, monika geller

Re: Eos. Дао осени

Сообщение Ксеми » 28 окт 2011, 20:13

Так, значит вопрос такой.
Есть задача (возможно, я не слово в слово передам её, но приблизительно смогу).
Есть цилиндр с сечением 225 кв. см. В нём два слоя воды - солёный, нижний, 10 см, плотность 1.2 г/куб. см , пресный, верхний, 5 см, плотность 1 г/куб. см. В него поместили куб с гранью 10 см, плотность 1 г/куб. см. Сколько сухой части будет у куба (то, что будет над водой).
Предположение такое: раз у куба плотность равна плотности пресной воды, то куда бы его не поместили, он будет тупо "висеть" в воде, а т.к. плотность солёной воды больше плотности куба, то она вытолкнет его полностью (вот тут у меня уже закрадываются сомнения в неверности хода моих мыслей), на сколько сможет, и на поверхности останется 5 см.
З.Ы. Про то, что вода, по идее, должна перемешаться, ничего не сказано.
Миром правит не тайная ложа, а явная лажа.
Аватара пользователя
Ксеми
Душа компании
 
Имя: Ксения
Статус: Дочурка Рябники ;)
Сообщений: 344
Зарегистрирован: 24 мар 2011, 15:09
Cпасибо сказано: 329
Спасибо получено: 629 раз в 298 сообщениях
Медали: 4
Получила 100 спасибо! (1) Сказала 50 спасибо! (1) Сказала 100 спасибо! (1) За победу в радужном марафоне (1)

Re: Eos. Дао осени

Сообщение Eos » 28 окт 2011, 20:50

Miya, Ксюша, я бы исходила из того, что вода перемешается, и посчитала плотность того, что получится при перемешивании (не могу себе представить ЧЕТКОЙ границы между слоями при опускании куба в цилиндр). Как считать плотность - масса воды = (1,2г/куб.см х 10 см + 1 г/куб. см х 5 см) /15 см = 1,13 г/куб. см (площадь сечения цилиндра сократится, потому что будет и в числителе, и в знаменателе). Дальше - закон Архимеда: если куб погрузился на высоту Х, то 1,13 г/куб.см х Х = 1 г/куб. см х 10 см, и под водой будет 8,82 см, т.е. над водой - 1,17 см.
Второй вариант (нефизический). Если слои НЕ перемешивались, то сила Архимеда, действующая на куб, складывается из двух слагаемых. Помнишь, что сила Архимеда - это не просто pgV, а вес вытесненной жидкости? Вот. Тогда, считая, что куб погрузился на Х в НИЖНЮЮ жидкость, имеем (опять сокращаем S и g)
1,2 х Х + 1,0 х У = 1,0 х 10
Что такое Y? А это фактическая высота слоя верхней жидкости - это уже не 5 см, а больше - потому что в нее погружен куб площадью 100 кв. см, а площадь цилиндра - всего 225 кв. см (не озеро). Нарисуй картинку - два слоя жидкости, куб чуть-чуть погружен в нижнюю, затем - слой верхней жидкости, из которой торчит куб. Чтоб найти У, пишем второе уравнение:
5 х 225 + 100 х У = 225 х У,
откуда У = 9 см, Х = 0,83 см, куб торчит над водой на 10 - Х - У = 0,17 см.
Если не очень понятно - то напишу на бумажке, отсканирую и сброшу...
Если ты не за себя - то кто же за тебя?
Но если ты только за себя - то зачем ты?
Аватара пользователя
Eos
Настоящая Барыня
 
Имя: Ольга
Сообщений: 726
Зарегистрирован: 15 авг 2009, 01:22
Откуда: Москва
Cпасибо сказано: 371
Спасибо получено: 1014 раз в 307 сообщениях
Медали: 2
Получила 900 спасибо! (1) Сказала 500 спасибо! (1)

За это сообщение пользователю Eos "Спасибо" сказали
Ксеми

Re: Eos. Дао осени

Сообщение Ксеми » 28 окт 2011, 21:02

Пытаюсь осмыслить
То есть, когда мы опускаем куб в "стакан", пресная часть воды увеличивается на 4 см??? :shock:
Так, физическую часть поняла, не физическую - не поняла, что это за последнее уравнение и откуда оно вылезло. :-[
Миром правит не тайная ложа, а явная лажа.
Аватара пользователя
Ксеми
Душа компании
 
Имя: Ксения
Статус: Дочурка Рябники ;)
Сообщений: 344
Зарегистрирован: 24 мар 2011, 15:09
Cпасибо сказано: 329
Спасибо получено: 629 раз в 298 сообщениях
Медали: 4
Получила 100 спасибо! (1) Сказала 50 спасибо! (1) Сказала 100 спасибо! (1) За победу в радужном марафоне (1)

Re: Eos. Дао осени

Сообщение Eos » 28 окт 2011, 21:07

Miya, нарисовала картинку? Суммарный объем пресной воды и погруженной в нее части куба (это 5 х 225 + 100 х У) - это объем, заключенный между двумя горизонтальными плоскостями: поверхностью воды и границей раздела жидкости (225 х У). По простому говоря, уровень пресной воды повысился.
Если ты не за себя - то кто же за тебя?
Но если ты только за себя - то зачем ты?
Аватара пользователя
Eos
Настоящая Барыня
 
Имя: Ольга
Сообщений: 726
Зарегистрирован: 15 авг 2009, 01:22
Откуда: Москва
Cпасибо сказано: 371
Спасибо получено: 1014 раз в 307 сообщениях
Медали: 2
Получила 900 спасибо! (1) Сказала 500 спасибо! (1)


Вернуться в Работа и учеба


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron