Уравнение Шрёдингера

Сентябрь 13, 2022

Главная
Физика
Уравнение Шрёдингера

Содержание

2. Биография Э. Шредингера Эрвин Шредингер был единственным ребенком в обеспеченной и культурной венской семье. Его отец,
3. До одиннадцати лет он получал домашнее образование, а в 1898 году поступил в престижную Академическую гимназию
4. Интерес к теоретическим проблемам физики возник у Эрвина после знакомства с Фридрихом Хазенерлем преемником Людвига Больцмана
5. Научная карьера Шрёдингер перебрался в Цюрих летом 1921 года, и возглавил престижную кафедру теоретической физики Цюрихского
6. Известность, которую принесли Шрёдингеру его новаторские работы, сделала его одним из основных кандидатов на престижный пост
7. Британский физик Фредерик Линдеман пригласил Шредингера в Оксфордский университет и в октябре 1933 года вместе с
8. Личная жизнь С весны 1920 года Шредингер был женат на Аннемари Бертель из Зальцбурга, с которой
9. Уравнение Шредингера По складу ума Эрвин Шредингер, подобно Планку, Эйнштейну и ряду других физиков того времени,
10. Для описания электронных (и других подобных им) волн необходимо было располагать уравнением, такой же степени общности,
11. Уравнение Шредингера - основное уравнение нерелятивистской квантовой механики; позволяет определить возможные состояния системы, а также изменение
12. Вывод уравнения Волновая функция, описывающая движение свободной частицы с заданным значением импульса p имеет вид волны
13. В этом легко убедиться, продифференцировав (1) по координатам x, y, z и времени t. (3) Для
14. Отношение (2) обычно записывается в виде: (5) или (6) где - оператор Гамильтона.
15. Уравнение называется уравнением Шредингера. Для свободной частицы: (7) Для частицы в потенциальном поле U(x,y,z): (8)
16. Физический смысл Картина квантовых событий, которую дает нам уравнение Шрёдингера, заключается в том, что электроны и
17. Результаты работы Предложенная Шредингером «классическая» интерпретация той величины, которая определяется этим уравнением — волновой функции —
18. К тому же когда Шредингер впервые опубликовал свои результаты, в мире теоретической физики разразились противоречия. Дело
19. Переполох был вызван тем, что ученые испугались, не противоречат ли друг другу два в равной мере
20. Награды и членства Премия Хайтингера (1920) Медаль Маттеуччи (1927) Медаль Макса Планка (1937) Орден «За заслуги
21. Последние годы жизни Последние годы жизни Э. Шредингера прошли в живописной тирольской деревне Альпбах. Эрвин Шредингер
23. Скачать презентацию

Слайд 2

Биография Э. Шредингера
Эрвин Шредингер был единственным ребенком в обеспеченной и культурной

венской семье. Его отец, Рудольф Шредингер, преуспевающий владелец фабрики по производству клеенки линолеума, отличался интересом к науке и длительное время занимал должность вице-президента Венского ботанико-зоологического общества. Мать Эрвина, Георгина Эмилия Бренда, была дочерью химика Александра Бауэра, лекции которого Эрвин Шредингер посещал во время учебы в Императорско-королевской Венской высшей технической школе.

Слайд 3

До одиннадцати лет он получал домашнее образование, а в 1898 году поступил в

престижную Академическую гимназию , где изучались в основном гуманитарные предметы. Учеба давалась Шредингеру легко, в каждом классе он становился лучшим учеником.
Блестяще сдав выпускные экзамены в школе, Эрвин поступил в Венский университет осенью 1906 года, где выбрал для изучения курсы математики и физики.

Слайд 4

Интерес к теоретическим проблемам физики возник у Эрвина после знакомства с Фридрихом

Хазенерлем преемником Людвига Больцмана на кафедре теоретической физики. Именно от Хазенерля будущий ученый узнал об актуальных научных проблемах и трудностях, возникающих в классической физике при попытке их решить.
Его диссертация посвящена изучению влияния влажности воздуха на электрические свойства рядаизоляционных материалов.
20 мая 1910 года, после защиты диссертации и успешной сдачи устных экзаменов, Шрёдингеру была присуждена степень доктора философии.
Фридрих Хазенерль

Слайд 5

Научная карьера
Шрёдингер перебрался в Цюрих летом 1921 года, и возглавил престижную кафедру теоретической физики

Цюрихского университета. В творческом отношении цюрихские годы оказались наиболее плодотворными для Шрёдингера, написавшего здесь свои классические работы по волновой механике.

Слайд 6

Известность, которую принесли Шрёдингеру его новаторские работы, сделала его одним из

основных кандидатов на престижный пост профессора теоретической физики Берлинского университета, освободившийся после ухода в отставку Макса Планка и 1 октября 1927 года приступил к исполнению своих новых обязанностей.

Слайд 7

Британский физик Фредерик Линдеман пригласил Шредингера в Оксфордский университет и в октябре 1933

года вместе с женой прибыл в Оксфорд. Вскоре после приезда он узнал, что ему присуждена Нобелевская премия по физике (совместно с Полем Дираком) «за открытие новых плодотворных форм атомной теории».
Э.Шредингер в год вручения
Нобелевской премии

Слайд 8

Личная жизнь
С весны 1920 года Шредингер был женат на Аннемари Бертель из Зальцбурга, с

которой он познакомился летом 1913 года в Зеехаме, во время проведения опытов по атмосферному электричеству. Этот брак продержался до конца жизни учёного. Детей в браке не было, но известно о нескольких внебрачных детях Шрёдингера.

Слайд 9

Уравнение Шредингера
По складу ума Эрвин Шредингер, подобно Планку, Эйнштейну и ряду

других физиков того времени, тяготел к классическим представлениям в физике и не принял копенгагенской вероятностной интерпретации корпускулярно-волнового дуализма. В 1925 — 1926 Шредингером были выполнены работы, выдвинувшие его в первый ряд создателей волновой механики.

Слайд 10

Для описания электронных (и других подобных им) волн необходимо было располагать

уравнением, такой же степени общности, как и уравнения Исаака Ньютона в классической механике, и в 1926 Шредингер и предложил такое уравнение, знаменитое уравнение Шредингера, явившееся математической основой волновой (по другой терминологии — квантовой) механики.
Эта серия работ была опубликована Эрвином Шредингером в 1926 году под общим названием «Квантование как задача о собственных значениях». Уравнение Шредингера заняло лидирующее место в квантовой теории, и не утратило его и поныне.

Слайд 11

Уравнение Шредингера - основное уравнение нерелятивистской квантовой механики; позволяет определить возможные состояния

системы, а также изменение состояния во времени. Сформулировано Э. Шредингером в 1926.

Слайд 12

Вывод уравнения
Волновая функция, описывающая движение свободной частицы с заданным значением импульса

p имеет вид волны де Бройля
ψ(r,t) = Aexp[i(pr - Et)/ ] (1)
Линейное дифференциальное уравнение, которому удовлетворяет волна де Бройля имеет вид :
(2)

Слайд 13

В этом легко убедиться, продифференцировав (1) по координатам x, y, z

и времени t.
(3)
Для свободной частицы
(4)

Слайд 14

Отношение (2) обычно записывается в виде:
(5)
или
(6)
где - оператор Гамильтона.

Слайд 15

Уравнение называется
уравнением Шредингера.
Для свободной частицы:
(7)
Для частицы в потенциальном

поле U(x,y,z):
(8)

Слайд 16

Физический смысл
Картина квантовых событий, которую дает нам уравнение Шрёдингера, заключается в

том, что электроны и другие элементарные частицы ведут себя подобно волнам на поверхности океана. С течением времени пик волны (соответствующий месту, в котором скорее всего будет находиться электрон) смещается в пространстве в соответствии с описывающим эту волну уравнением. То есть то, что мы традиционно считали частицей, в квантовом мире ведёт себя во многом подобно волне.

Слайд 17

Результаты работы
Предложенная Шредингером «классическая» интерпретация той величины, которая определяется этим уравнением

— волновой функции — не удержалась. После напряженнейших дискуссий с датским физиком Нильсом Бором, доводивших Шредингера до изнеможения и до отчаяния, ему пришлось признать необходимость отказа от ее классического истолкования в пользу вероятностного. Это был тяжелый удар. Негативное отношение к «копенгагенской интерпретации» квантовой теории у Шредингера (как и у Эйнштейна, Планка, де Бройля, Лауэ) так и не изменилось до конца его дней.

Слайд 18

К тому же когда Шредингер впервые опубликовал свои результаты, в мире

теоретической физики разразились противоречия. Дело в том, что практически в то же время появилась работа современника Шрёдингера — Вернера Гейзенберга , в которой автор выдвинул концепцию «матричной механики», где те же задачи решались в другой, более сложной с математической точки зрения матричной форме.

Слайд 19

Переполох был вызван тем, что ученые испугались, не противоречат ли друг

другу два в равной мере убедительных подхода к описанию микромира. Но в том же году Шредингер доказал полную эквивалентность двух теорий — то есть из волнового уравнения следует матричное, и наоборот; результаты же получаются идентичными. Сегодня используется в основном версия Шрёдингера (иногда его теорию называют «волновой механикой»), так как его уравнение менее громоздкое .
Но тем не менее дуальная природа элементарных частиц остается одним из самых непонятных и тревожащих аспектов квантовой механики для многих людей.

Слайд 20

Награды и членства
Премия Хайтингера (1920)
Медаль Маттеуччи (1927)
Медаль Макса Планка (1937)
Орден «За заслуги перед

Федеративной Республикой Германия»
Премия Эрвина Шрёдингера (1956)
Австрийский почётный знак «За науку и искусство» (1957)
Член Австрийской академии наук, Прусской академии наук (1929), Академии наук СССР (1934, член-корреспондент с 1928), Лондонского королевского общества (1949), Папской академии наук (1937), Ирландской королевской академии (1940), Испанской королевской академии наук.

Слайд 21

Последние годы жизни
Последние годы жизни Э. Шредингера прошли в живописной тирольской

деревне Альпбах.
Эрвин Шредингер скончался 4 января 1961 в Вене.
Могила Шрёдингера в Альпбахе

Уравнение Шрёдингера

Содержание

Биография Э. ШредингераЭрвин Шредингер был единственным ребенком в обеспеченной и культурной

До одиннадцати лет он получал домашнее образование, а в 1898 году поступил в

Интерес к теоретическим проблемам физики возник у Эрвина после знакомства с Фридрихом

Научная карьераШрёдингер перебрался в Цюрих летом 1921 года, и возглавил престижную кафедру теоретической физики

Известность, которую принесли Шрёдингеру его новаторские работы, сделала его одним из

Британский физик Фредерик Линдеман пригласил Шредингера в Оксфордский университет и в октябре 1933

Личная жизньС весны 1920 года Шредингер был женат на Аннемари Бертель из Зальцбурга, с

Уравнение ШредингераПо складу ума Эрвин Шредингер, подобно Планку, Эйнштейну и ряду

Для описания электронных (и других подобных им) волн необходимо было располагать

Уравнение Шредингера - основное уравнение нерелятивистской квантовой механики; позволяет определить возможные состояния

Вывод уравненияВолновая функция, описывающая движение свободной частицы с заданным значением импульса

В этом легко убедиться, продифференцировав (1) по координатам x, y, z

Отношение (2) обычно записывается в виде: (5) или (6)где - оператор Гамильтона.

Уравнение называется уравнением Шредингера.Для свободной частицы: (7)Для частицы в потенциальном

Физический смыслКартина квантовых событий, которую дает нам уравнение Шрёдингера, заключается в

Результаты работыПредложенная Шредингером «классическая» интерпретация той величины, которая определяется этим уравнением