molekula... také vlnové vlastnosti těžkosti: velká hmotnost  malá je to složitý systém H2H2 p p d e e M  < d... podivné; objekty z "našeho" světa, zde.

Prezentace na téma: "molekula... také vlnové vlastnosti těžkosti: velká hmotnost  malá je to složitý systém H2H2 p p d e e M  < d... podivné; objekty z "našeho" světa, zde."— Transkript prezentace:

1

2 molekula... také vlnové vlastnosti těžkosti: velká hmotnost  malá je to složitý systém H2H2 p p d e e M  < d... podivné; objekty z "našeho" světa, zde je vlna zvláštní, těžko představitelná obtížné pozorování

3 Otto Stern (1888-1969) N.c. 1943 Otto Stern - technika molekulových svazků pozoroval difrakci molekul a atomů - Stern-Gerlachův pokus vakuum rychlost... Maxwell-Boltzmann pec

4 T (K)  - částice: A=4, T=900 v (ms -1 )

5 dnes... difrakce atomů He (Ne) jedna z metod studia povrchů, je nedestruktivní difrakce He H 2

6 štěrbina svazek stín částice vlnové vlastnosti  difrakce

7 xx detekce  minima... malé úhly: L y částice získá p ... neurčitost v kolmém směru p pp 

8 dvouštěrbina dráhový rozdíl = d*sin  podm. maxima minima

9

10 mřížka (N štěrbin) difrakční maxima: N  ostrost maxim A co molekuly ?? Anton Zeilinger: difrakce molekul C 60 (A = 720) na mřížce (Nature 1999)

11 difr. mřížka... 50nm široké štěrbiny 100nm vzdálené v ~ 210 ms -1  ~ 3 pm

12 1985... Curl, Smalley, Kroto 1996 N.c. za chemii Eulerův teorém: struktura složená z 5-ti a 6-ti úhelníků obsahuje 12 5-ti úhelníků nejmenší C 60 (20 6-ti úhelníků)

13 Richard Buckminster Fuller (1895 - 1993) pavilon USA na EXPO '67 Montreal

14 Robert F. Curl Jr. (*1933) Sir Harold W. Kroto (*1939) Richard E. Smalley (*1943)

15 difrakce na stojaté vlně (1983... první exp.)  periodická světelná vlna  periodický potenciál  difrakce  absorpce a emise fotonu  přenos hybnosti  difrakce

16 Na: rozměr ~ 4Å - snadno se vypařuje po atomech - isotopicky čistý ( << 40*10 -11 m = d atomu )

17 elektronové biprisma W nehomogenní elektrické pole.... index lomu L Z1Z1 Z2Z2 y d/2 l1l1 l2l2

18

19 dosud... vlnový pohled (optická analogie) nyní... elektronové biprisma

20 http://www.hqrd.hitachi.co.jp/em/doubleslit.cfm experiment HITACHI  elektrony dopadají jako body  stochastický proces - statistika teček  tečky složí interfernční obraz  každý elektron vnímá obě cesty  elektron interferuje sám se sebou

21

22

23 M. Born: statistická interpretace … hustota pravděpodobnosti pravděpodobnost na objem dV normalizace, částice existuje čeho je to pravděpodobnost Smysl vlnové funkce intenzita  Schrödinger... klasická částice ve vlnové funkci rozmazaná - obláček Max Born (1882-1970) 1954- Nob.cena

24 2 pohledy na  Einstein: udává pravděpodobnost výskytu  Bohr, Kodaňská škola: je pravděpodobnost nalezení (částice, která tam předtím nebyla)  částice někde jsou  jsou tam samy o sobě  dá se třeba zjistit více než  QM je dobře, ale něco chybí, je neúplná  bez detekce částice nejsou nikde  detekce v kontextu s daným přístrojem  neurčitost, základní omezení  QM je úplná (poznání je oslabeno, nám nepřirozené, divné) Kanonická interpretace J.S. Bell: „QM je FAPP“ (For All Practical Purposes) ale něco chybí

25 Kanonická interpretace zvítězila... dlouho spor (filozofický) J.S. Bell... odvodil Bellovy nerovnosti - experimentální rozhodnutí ve prospěch kanonické interpretace

26 which way Zdroj interference (částice prošla horem i dolem) lze pozorovat interferenci a zároveň vědět kudy částice prošla? Einstein vs Bohr Einstein: N.C. for his services to Theoretical Physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect, v roce 1921

27 klasicky: kvantově nelokální člen x lokální pohled na částice podle Einsteina WHWH WDWD W = W H + W D d y p pp lokalizace částice u jedné štěrbiny - posvítím  x < d lokalizace zruším interferenci

28 obecnější pohled... Zdroj experiment měření vytvořím poč. stav volné šíření kvantová interakce superpozice výsledků klasické měření (poloha,...) (tzv. redukce kvantového stavu) kvantová koherence koherence se zruší (každý which way zruší koherenci) platí Schrödingerova rovnice (platí kvantová kauzalita pro  ) měřím - zjišťuji minulost, vytvořím jakoby nový počáteční stav, naruším kauzální vývoj objektivní nebezpečí pro kvantovou koherenci - rušivé vlivy (teplo,...) dekoherence příklad: Fulleren - vibrace