Ядро ва элементар зарралар физикасининг асосий ривожланиш босқичлари. Микродунё ҳодисалари масштаби, зарраларнинг релятивистик хусусиятлари. Зарраларнинг квант хусусиятлари

Релятивистик физикада тезликларни қўшишнинг Эйнштейн қонуни ўринли бўлади:
.
Зарраларнинг квант хусусиятлари.
1.Заррачаларнинг массаси қанча кичик ва улар орасидаги масофа қанча қисқарса уларнинг квант хоссалари шунча намоён бўлаверади.
Квант назариясида бош фундаментал физик константа қилиб Планк доимийси қабул қилинган.
(бу эски Планк доимийси)
2.Квант дунёсининг асосий хоссаларидан бири бу тўлқин ва заррачалар орасидаги узлуксиз боғланиш бўлиб ҳисобланади. Ҳар қандай заррачага тўлқин тўғри келади, бу тўлқин де‑Бройл тўлқини. Тескариси, ҳар қандай тўлқинга заррача ёки зарралар гуруҳи тўғри келади. Тўлқиннинг асосий катталиги ‑ тўлқин узунлиги, тўлқин йўналишини ифодалаш учун тўлқин вектори катталиги киритилади:
.
3.Заррачани характерлайдиган асосий катталиклар, унинг энергияси ва импульси:
, .
бу муносабатлар тўлқин ва заррача дуализмини ифодалайди.
Норелятивистик зарралар учун кинетик энергия:
.
бу ердан , дисперсия қонуни учун
Демак, норелятивистик заррача учун тўлқин частотаси:
,
де‑Бройл тўлқин узунлиги:
: .
Ёруғлик фотони кванти учун импульс: ; тўлқин узунлик .
3.Атом ядроси ва элементар зарралар энергетик спектрлари сатҳлари ҳам дискрет қийматга эга, яъни ядролар ҳам узуқ-узуқ қўзғалиш энергияларига эга (атом қўзғалиш энергияларига ўхшаш).
4.Планк доимийси ҳаракат миқдори моменти ўлчамига эга ва бу физик катталикни масштаби бўлади.
Шунинг учун ҳаракат миқдори моменти М ни билан ифодаланади.

бу ерда j ‑ бутун сон ёки ярим бутун сон қабул қилади.
М нинг квадрати:
5.Квант механикаси статистик назария бўлади, чунки унинг баён этиши эҳтимоллик характерга эга. Масалан, водород атомида бўлиш эғтимоли айтилади, лекин қайси моментда бўлишини баён этмайди.
6.Квант назарияси аппаратининг қандай ишлашини кўриш учун эркин ҳаракат қиладиган заррача учун Шредингер тенгламасини келтириш мумкин.

буерда ‑ тўлқин функсияси, Шредингер тенгламасининг ечими:

Релятивистик квант физикасида кўп ҳолларда табиий ўлчов системаси ишлатилади, бунда иккита фундаментал катталиклар га тенг. Бундай системада энергия, импульс ва масса ўлчамлари бир хил. Бундай системада ядро физикасида характерли бўлади.