Vzájemná výměna

specifický rušení identické, identických částic, účinně se projevuje jako důsledek některých specifických interakcí v O. - .. Čistě quantum mechanický účinek, žádná analog v klasické fyziky (viz. kvantové mechaniky). Vzhledem k quantum mechanický princip pro identických částic (princip Identity) vlna funkce systému by měly mít určitou symetrie vzhledem k ukončení Použití dvou identických částic, tedy jejich poloha a odstřeďování: .. pro částice s celočíselnou spinem - boson - vlnová funkce systému se nemění, když se přesmyk (symetrická), a na částice s polovina celého čísla spin - fermiony - změny znak (je antisymetrická) v případě, že interakční síly mezi částicemi nezávisí na jejich otáčení, vlnová funkce systému může být reprezentován jako součin dvou funkcí, z nichž jedna je závislá pouze na souřadnic částic a druhá -. pouze na jejich otáčení. V tomto případě je identita zásady, že souřadnicové část vlnové funkce popisující pohyb částic v prostoru, musí mít určitý symetrie relativní souřadnice permutací identických částic, závisí na symetrii funkce odstřeďování. Přítomnost takového symetrie znamená, že existuje určitý soudržnost, korelace, pohyb identických částic, která má vliv na energii systému (a to i v nepřítomnosti jakýchkoliv síly interakcí mezi částicemi).Vzhledem k tomu, obvykle částice dopad navzájem je výsledkem působení mezi nimi žádné síly, vzájemného působení stejných částic, který vyplývá z principu identity, jen projev specifické interakci - O. C. Vznik O. in. může být ilustrován příkladem atomu helia (toto bylo nejprve provedeno W. Heisenbergem v roce 1926). Spin interakce v plicích atomy malé, takže vlnové funkce cp dva elektrony v atomu helia může být reprezentován jako: ¥ = F ( r 1 , r 2 ) χ (< s 1 , s 2 ), (1), kde F ( r 1 , r 2 ) > - funkce souřadnic r 1 , r 2 elektrony a χ ( s 1 , s 2 ) - z projekce jejich otáčení s 1 , s 2 v určitém směru. Protože elektrony jsou fermiony, celková vlnová funkce ψ musí být antisymetrická. V případě, že celková spinu elektronu 5 oba nula (otočení antiparalelní - parahelium), funkce rotace je antisymetrická vzhledem k permutaci c spinových proměnných a tím i koordinovat funkci F by měly být symetrické vzhledem k permutaci elektronů souřadnic. V případě, že celková rotace systému je roven 1 (otočení jsou rovnoběžné - orthohelium), funkce rotace je symetrický, a koordinovat - antisymetrická. Označíme ψ n ( r 1 ), ψ n ‚ ( r 2 ) vln funkce jednotlivých elektronů v atomu helia (indexy n n ‚ označují kvantová čísla definující stav elektronu v atomu) je zanedbání první interakce mezi elektrony, záznam souřadnic část vlnové funkce ve tvaru: < pro případ s = 1, (2) v případě, že s = 0 (2 ‚) (faktor a

, Stvzdálenost mezi elektrony je větší než ve stavu se symetrickou funkcí

S

; je zřejmé ze skutečnosti, že pravděpodobnost | Ψ | 2 = | F a | 2 | x S | 2 < nález elektrony v jedné a stejné bod r 1 = r 2 na stavu P a je nula. Proto je průměrná energie interakce Coulombova (odpuzování) ze dvou elektronů jsou schopny F a nižší než ve stavu F S . Změna energie systému spojeného s interakcí elektronů je dán poruchové teorie je: E B3 = R ± X (3), jejichž znaky ± odkazují na symetrické F S > a antisymetrická O a souřadnic uvádí, (dt = dxdydz - objem element). Velikost R

je intuitivní klasickém slova smyslu, a odpovídá elektrostatických interakcí mezi dvěma nabitými "mraky" s hustot náboje

e n (r 1 ) ( 2 a e n ‚ (r 2 ) ( 2 . množství a , se nazývá výměna integrální, může být interpretován jako elektrostatické interakce mezi nabitými "mraky" s hustot náboje e ψ n * (r 1 ) ψ > n '(r 1 ) a e ψ n ' * (r 1 ) ψ n < ‚(r 2 ) ψ n (r 2 ), m. j., když každý elektron je současně uvádí ψ n < a ψ > N ‚(což je smysl z hlediska klasické fyziky). Z (3) vyplývá, že celková energie para a ortho-helium s elektrony v podobných stavů se liší o hodnotu 2 A . Tak. i když přímé interakce odstřeďování je malý a není považována za, identita dvou elektronů v atomu helia vede k tomu, že energie systému je závislá na celkovém systému, odstřeďování, jako v případě, že byly přidány, směnného interakce mezi částicemi.Je zřejmé, že O. in. V tomto případě je součástí Coulombova interakce mezi elektrony a výslovně vyčnívá v přibližném uvažuje kvantově mechanické soustavy, když vlnová funkce celého systému je vyjádřena vlnových funkcí jednotlivých částic (zejména v Hartree -. Fockův cm ucelený pole (viz Samosoglasvannoe pole)). . O. in. účinně projevuje, když se „přesah“ vlnové funkce jednotlivých částic v systému, tj. např. v případě, že je oblast prostoru, ve kterém je významná pravděpodobnost může být v různých stavech pohybu částic. To je patrné z výrazu pro výměnu integrální A : v případě, že stupeň překrytí států ip n * (r) a ip n ‚(r) je zanedbatelný, pak je hodnota > A je velmi malá. Z principu totožnosti vyplývá, že O. in. se vyskytuje ve stejném systému částic, a to i v případě, že siločáry interakcí částic mohou být ignorovány, tj. např. v ideálním plynu identických částic. Účinně se začíná objevovat, když je průměrná vzdálenost mezi částicemi se přibližuje (nebo méně), vlnová délka de Broglie, který odpovídá průměrné rychlosti částic. V tomto případě je povaha O. in. je odlišný pro fermiony a bosony. Pro fermiony. je důsledkem Pauli principu vyloučení, prevenci aproximaci identických částic se stejným směru otáčení, se projevuje jako efektivně a jejich odpor od sebe vzdáleností řádu nebo menší než je vlnová délka de Broglie; Na rozdíl od nulové energie degenerovaného plynu (viz. Degenerovaný plyn) fermions (Fermiho plyn) výhradně v důsledku takových OA. V systému identických bosonů. , naopak má charakter vzájemného přitahování částic.V těchto případech je zvážení systémů sestávajících z velkého počtu identických částic prováděno na základě kvantové statistiky (Fermi-Diracova statistika) pro fermiony a Bose-Einsteinova statistika pro bosony). Pokud se stejné interagující částice ve vnější oblasti, například v oblasti Coulombova jádra, existence určité symetrie vlnové funkce, a podle toho určitou korelaci pohybu částic má vliv na jejich energii v této oblasti, která je také účinek semeno. Obvykle (v atomu, molekule, krystalu) je to O. přispívá k opačnému znamení ve srovnání s příspěvkem O. v. částice navzájem. Proto celkový výměnný efekt může jak snížit, tak zvýšit celkovou interakční energii v systému. Energetická výhoda nebo nevýhoda stavu s paralelními otáčkami fermionů, zejména elektronů, závisí na relativních veličinách těchto příspěvků. Takže u feromagnetu (podobného atomu heliového atomu) má nižší energetický stav stav, ve kterém jsou toky elektronů v neplněných skořápech sousedních atomů paralelní; v tomto případě díky O.'s. existuje spontánní magnetizace (viz Ferromagnetismus). Na rozdíl od toho molekuly s kovalentní chemické vazby (viz. Chemické vazby) v molekule, například N 2 energicky příznivý stav, ve kterém se spiny valenčních elektronů atomů spojovací antiparalelní. O. in. vysvětluje, že je. , zákony atomové a molekulární spektroskopie, chemické vazby v molekulách, ferromagnetismus (a antiferromagnetismus) a další specifické jevy v systémech identických částic.Termín "století O." také označují síly interakce, které nejsou způsobeny identitou částic, ale které vedou k "výměně" částic některými jejich vlastnostmi. Proto mezi různými typy jaderných sil existují síly, kterými nukleony (protony a neutrony) jádra "vyměňují" souřadnice, směry otáčení, elektrické náboje (tzv. Směnné síly). Takové síly jsou způsobeny skutečností, že nukleony mohou vyměňovat různé typy mezonů, které přenášejí náboj, spin a jiné kvantové charakteristiky od jednoho nukleonu k druhému. Další podrobnosti viz Jaderné síly. Lit. : DI Blokhintsev, Základy kvantové mechaniky, 3. vydání. , M., 1961; Gambosh P., Statistická teorie atomu a jeho aplikace, Per. s ním. , M., 1951; Vonsovskii SV, Shur Y. S., Ferromagnetism, M. - L., 1948; Davydov AS, Teorie atomového nukleu, M., 1958. 999. A. Kirzhnits, SS Gershtein. Velká sovětská encyklopedie. - M .: Sovětská encyklopedie. 1969-1978.

Populární Příspěvky

Doporučená, 2018

Stranictví
Velká sovětská encyklopedie

Stranictví

1) Osobou, která patří do politické strany. 2) ideologická orientace filozofie, filozofie, sociálních věd, literatury a umění, vyjadřovat zájmy určitých skupin, sociálních skupin a projevuje ve společenských trendů vědecké a umělecké tvorby a osobní postoje vědců, filozofů, spisovatelů a umělců. V širším slova smyslu, P.
Čtěte Více
25791
Příručka GOST

25791

{GOST 25791 -90 (ISO 3462-80, ISO 5353-78)} traktorů a strojů na životní prostředí samohybné zemědělské. Kontrolní bod sedadla. Metoda stanovení. ACS: 65. 060. 10 CHS:? 58 Systém norem v oblasti ochrany a zlepšování přírodních zdrojů, bezpečnost, vědecké organizace práce na životní prostředí Místo GOST 25791-83 Akce: 01.
Čtěte Více
CAPITAL ASSET
Finanční slovník

CAPITAL ASSET

Investiční majetek (kapitálových aktiv, dlouhodobých aktiv) Aktivum, které budou použity v obchodní nebo podnikatelské činnosti po značnou dobu. porovnat: aktuální aktivum. Hlavním kapitálem ve většině průmyslových odvětví jsou pozemky a budovy, výrobní zařízení, stroje a zařízení, investice do dceřiných společností, "goodwill" a automobily, ačkoli v rukou obchodníků jsou uvedenými aktivy provozní kapitál.
Čtěte Více
28662
Příručka GOST

28662

GOST 28662} {-90 pomocné látky pro metodu textilní průmysl stanovení anti-pěnící účinek ACS: .. 59. 040 CHS: L29 testovacích metod Balení Označení Akční: .. C 01. 01. 92 Text dokumentu: GOST 28662 „pomocné látky pro textilní průmysl. Metoda pro stanovení anti-pěnící účinek „ Referenční GOST 2009 ..
Čtěte Více
Octaeder
Velká sovětská encyklopedie

Octaeder

(řEcký oktáedron, od října osm a héra - tvář) jedna z pěti pravidelných polyhedrů. O. má 8 tváří (trojúhelníkový), 12 okrajů, 6 vrcholů (4 hrany se shodují u každého vrcholu). Je-li a délka okraje O, pak je její hlasitost a 3 . Obr. k umění. Octahedron. Velká sovětská encyklopedie. - M .: Sovětská encyklopedie.
Čtěte Více