… protože by to znamenalo, že každodenní věci existují pouze jako superpozice všech možných stavů pokud je právě nepozorujeme. Použití Kodaňské interpretace.

Prezentace na téma: "… protože by to znamenalo, že každodenní věci existují pouze jako superpozice všech možných stavů pokud je právě nepozorujeme. Použití Kodaňské interpretace."— Transkript prezentace:

1 … protože by to znamenalo, že každodenní věci existují pouze jako superpozice všech možných stavů pokud je právě nepozorujeme. Použití Kodaňské interpretace kvantové teorie na makroskopické objekty je samozřejmě zcela absurdní Že jo Týno? Jasně Eriku, to je totální blbost! Ačkoli předpokládám, že neškodí přemýšlet o zábavných možnostech.

2 Skupina kvantové mechaniky na ÚTF -Atomová, molekulární fyzika a počítače Prof Jiří Horáček Dr Martin Čížek Doktorandi: Karel Houfek Michal Kovačič Přemysl Kolorenč Světlana Baumruková Japonsko

3 Témata: Numerické metody pro popis problémů v rámci nerelativistické kvantové mechaniky Aplikace na nízkoenergetické srážky atomů, molekul a částic Aplikace na molekulární elektroniku Termální energie: E ~ 0 – 10 eV kT ~ 0 – 10 5 K Elektron, proton + jejich antičástice

4 Řešená témata Resonanční srážky elektronů a molekul e - + AB → A + B - e - + AB → e - + AB(v) Průchod ionizačního záření hmotou Chemie raného vesmiru Fyzika plazmatu (atmosféry hvězd, tokamak,…) „Studené srážky“ v MOT A + A * → e - + A 2 + Molekulární elektronika vibrace molekulárního mostu při transportu elektronu

5 Nerelativistická kvantová teorie Schrodingerova rovnice Coulombova interakce Relativistické korekce (spin)

6 Příklad – rozptyl částice na překážce

7 Popis metodou hrubé síly Klasická mechanika: Počet částicPočet proměnných N= 1 6 2 12 3 18 100 600 Kvantová mechanika: Počet částicPočet proměnných (100 b. na jeden rozměr) N= 1 10 6 (10 2 ) 2 10 12 (10 2 ) 3 10 18 (10 6 ) 100 10 600 Jednoduchý problém: H 2 + e - … N=5 … 10 30 (10 18 ) Počet atomů v počítači (včetně krabice) je asi 10 25

8 Řešení problému – důkladné porozumění Aproximace Rozdělení systému na neinteragující (málo interagující části) Jednoduché modely vystihující podstatu Poruchový počet

9 Příklad problému, který lze řešit jen použitím mírných aproximací Asociativní rozpad záporného iontu H + H -  H 2 (v) + e - Použítí: Fyzika plazmatu –atmosféry hvězd –iontový pohon kosmických sond –plnění tokamaků palivem Modely ranného vesmíru e-e- H-H- H H2H2 H hv

10 Řešení problému H+H R Energie H+H -

11 Asociativní rozpad H - + H → H 2 + e - Pravděpodobnost rozpadu Potenciální energie Oblast rozpadu H - HH

12 Resonační chování vlnové funkce Pravděpodobnost rozpadu Potenciální energie Oblast rozpadu Cl -

13 Další příklad – vibrační excitace e - + HCl Integralní účinný průřez. Teorie a experimentální data Rohra, Lindera (1975) a Ehrhardta (1989) Diferenciální účinný průřez. Měření Schafera a Allana (1991)

14 Detail – vibrační excitace in e - + HCl Elastický účinný průřez. Theorie -- resonční příspěvek (nahoře) a měření Michala Allana 2000 (dole) Vibrační excitace 0->1. Theorie (nahoře) a měření Michala Allana 2000 (dole)

15 Interpretace bumerangových oscilací Čárkované linka = potenciální energie pro neutrální molekulu Plná linka = potenciální energi metastabilního stavu (aniontu) Kolečka = ab initio data pro molecularní anion Bumerangové oscilace: interference přímého procesu a odrazu od dlouhodosahové části interakce

16 Molekularní most Left leadRight lead

17 Stejné rovnice mají stejné řešení Pravděpodobnost průchodu molekulár- ním mostem (se započtením vibrací) Vibrační excitace molekuly HCl po srážce s elektronem

18 Pravděpodobnost průchodu elektronu (slabě vázaná molekula)

19 Spolupracovníci z řad studentů jsou vítáni: cizek@mbox.troja.mff.cuni.cz