Mecanica cuantica pe intelesul tuturor (5)   Leave a comment

Am vazut anterior ca ecuaţia lui Schrödinger ne oferă o descriere a miscarii unei particule fundamentale cu ajutorul unei „funcţii de undă„. In mod diferit fata de mecanica clasica, pentru a descrie miscarea unei perechi de particule avem nevoie de o functie de unda combinata, pentru ca nu se poate stabili care este particula 1 si care numarul 2 !

Rezultanta compunerii este fie o unda simetrica (prin adunarea celor doua unde corespunzatoare celor doua particule) fie o unda antisimetrica (in cazul diferentei intre cele doua).  S-a observat ca particulele din categoria fermionilor ( electronii, protonii, neutronii si quarcii) respecta functia antisimetrica iar cealalta categorie (bosonii) pe cea simetrica.

Daca formula antisimetrica se aplica unei perechi de electroni identici ca stare cuantica (orbital, spin) atunci cele doua unde ar da o rezultanta nula = no electrons ! Explicatia saradei rezida in faptul ca electronii (ca si celelate particule)  nu sunt identici, difera in functie de anumite caracteristici, cea mai importanta fiind sensul de rotatie = spin-ul ! Consecinta a fost descrisa ca Principiul Excluziunii de catre fizicianul austriac Wolfgang Pauli: doi şi numai doi electroni pot ocupa acelaşi orbital într-un atom, având obligatoriu valori diferite (şi opuse) ale spinului. Ceilalţi electroni din structura atomului trebuie să ocupe orbitalurile de energii superioare.

Cealalta categorie de particule (bosonii =fotonii, gluonii şi particulele inca teoretice – gravitonii) nu sunt afectate de Principiul excluziunii pentru ca au o functie de unda simetrica, si in consecinta „se pot ingramadi” in numar mare pe orbitalul cu cea mai mica energie.  In plus, bosonii au spin intreg (0, 1, 2, etc) iar cealalta categorie (fermionii) au spin fractionar (1/2, 3/2, 5/2, etc).
Una din consecintele practice ale Principiului excluziunii este ca putem genera „jeturi” de fotoni cu aceeasi stare cuantica in cadrul aplicatiilor laser.

Posted 28 Octombrie 2010 by Liviutz in Stiinta

Tagged with ,

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile despre tine sau dă clic pe un icon pentru autentificare:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s