Значення слова "Хвильовий пакет"
Хвильовий пакет, що поширюється хвилеве поле, що займає в кожен момент часу обмежену область простору. В. п. Може виникнути у хвиль будь-якої природи (звукових, електромагнітних і т.п.). Такий хвильовий «сплеск» в деякій області простору може бути розкладений на суму монохроматичних хвиль, частоти яких лежать в певних межах. Однак термін «В. п. »зазвичай вживається в зв'язку з квантовою механікою.
У квантовій механіці кожному стану частки з певним значенням імпульсу і енергії відповідає плоска монохроматична хвиля де Бройля. т. е. хвиля з певним значенням частоти і довжини хвилі, що займає весь простір. Координата частки з точно визначеним імпульсом є повністю невизначеною - частка з рівною імовірністю може бути виявлена в будь-якому місці простору, оскільки ця ймовірність пропорційна квадрату амплітуди хвилі де Бройля. Це відповідає невизначеностей співвідношенням. стверджує, що чим чіткіше імпульс частинки, тим менше певного її координата.
Якщо ж частка локалізована в деякій обмеженій області простору, то її імпульс вже не є точно визначеною величиною - є деякий розкид можливих його значень. Стан такої частки представиться сумою (точніше, інтегралом, так як імпульс вільної частки змінюється безперервно) монохроматичних хвиль з частотами, відповідними інтервалу можливих значень імпульсу. Накладення (суперпозиція) групи таких хвиль, що мають майже однаковий напрямок поширення, але злегка відрізняються по частотах, і утворює В. п. Це означає, що результуюча хвиля буде відмінна від нуля лише в деякій обмеженій області; в квантовій механіці це відповідає тому, що ймовірність виявити частинку в області, займаної В. п. велика, а поза цією областю практично дорівнює нулю.
Виявляється, що швидкість В. п. (Точніше його центру) збігається з механічною швидкістю частки. Звідси можна зробити висновок, що В. п. Описує вільно рухому частку, можлива локалізація якої в кожен даний момент часу обмежена деякою невеликою областю координат (т. Е. В. п. Є хвильової функцією такої частки).
З плином часу В. п. Ширшає, розпливається (див. Рис.). Це є наслідком того, що складові пакет монохроматичні хвилі з різними частотами навіть в порожнечі поширюються з різними швидкостями: одні хвилі рухаються швидше, інші - повільніше, і В. п. Деформується. Таке розпливання В. п. Відповідає тому, що область можливої локалізації частки збільшується.
Якщо частка не вільна, а знаходиться поблизу деякого центру тяжіння, наприклад електрон в кулонівському полі протона в атомі водню, то такий пов'язаної частці відповідатимуть стоячі хвилі, що зберігають стабільність. Форма В. п. При цьому залишається незмінною, що відповідає стаціонарному стану системи. У разі, коли система під впливом зовнішніх впливів (наприклад, коли на атом налітає частка) стрибком переходить в новий стан, В. п. Миттєво перебудовується відповідно до цього переходом; це називається редукцією В. п. Така редукція приводила б до протиріч з вимогами відносності теорії. якби хвилі де Бройля представляли собою звичайні матеріальні хвилі, наприклад типу електромагнітних. Дійсно, в цьому випадку редукція В. п. Означала б існування сверхсветових (миттєвих) сигналів. Розподіл усіх тлумачення хвиль де Бройля знімає це складне становище (див. Також Квантова механіка).
Розпливання хвильового пакета з плином часу t. У початковий момент часу частинка описується хвильовим пакетом y 0. в момент t - хвилевим пакетом y t; | y 0 | 2 і | y t | 2 визначають ймовірності виявити частинку в деякій точці х; v - швидкість центру пакету, що збігається з механічною швидкістю частки. Площі, обмежені кривими і віссю абсцис, однакові і дають повну вірогідність виявлення частки в просторі в даний момент часу.
Велика Радянська Енциклопедія М. "Радянська енциклопедія", 1969-1978
Читайте також в Великої радянської енциклопедії:
Хвильові рухи земної кори хвильові рухи земної кори, хвилеподібно-коливальні рухи земної кори, зв'язані тривалі підняття і опускання суміжних ділянок земної поверхні. На платформах ширина зон.
Волнограф Волнограф, прилад для запису профілю вітрових хвиль і брижах з метою подальшого визначення їх параметрів (висоти, періоду) в океанах, морях і водосховищах. Є В. берегові і судів.
Хвилелом хвилелом, брекватер, гідротехнічна споруда для захисту від хвилювання (вітрових хвиль) акваторії порту, рейдових причалів, підходів до каналів і шлюзів, берегових ділянок моря, озера, в.