Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Fk3002 Kvantfysikens grunder1 Föreläsning 7 •Stern-Gerlach apparaten •Bastillstånd •Kvantfysikens formalism.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Fk3002 Kvantfysikens grunder1 Föreläsning 7 •Stern-Gerlach apparaten •Bastillstånd •Kvantfysikens formalism."— Presentationens avskrift:

1 Fk3002 Kvantfysikens grunder1 Föreläsning 7 •Stern-Gerlach apparaten •Bastillstånd •Kvantfysikens formalism

2 Fk3002 Kvantfysikens grunder2 Ett Stern-Gerlach-experiment

3 Fk3002 Kvantfysikens grunder3 En mer komplicerad Stern-Gerlach-experiment Apparaten S filtrerar ut tre olika spinntillstånd -,0,+. Strålarna rekombinerar och atomer befinner sig i vila. Apparaten beskrivs: Alla tre tillstånd passerar genom:

4 Fk3002 Kvantfysikens grunder4 Stern-Gerlach-formalism Tillståndet ( +S ) filtreras genom Tillståndet ( 0S ) filtreras genom Tillståndet ( -S ) filtreras genom Alla tillstånd (-S,0S,+S) filtreras genom Formalism som illustrerar konfigurationer med spärrar i olika lägen.

5 Fk3002 Kvantfysikens grunder5 Två Stern-Gerlach-apparater beskrivs med: En partikel som passerar genom den första apparaten passerar genom den andra apparaten.

6 Fk3002 Kvantfysikens grunder6 Amplituderna för filtrering Läs baklänges! (7.01) (7.02) (7.03) (7.04)

7 Fk3002 Kvantfysikens grunder7 S Filtrering Nio möjliga amplituder att kombinera avspärrade Stern-Gerlach- experiment som bara tillåter en stråle att passera. (7.05)

8 Fk3002 Kvantfysikens grunder8 Att rotera den andra apparaten Rotera den andra apparaten med vinkeln  Den roterade apparaten kallas för T

9 Fk3002 Kvantfysikens grunder9 Problem och diskussion

10 Fk3002 Kvantfysikens grunder10 Varför förlorar vi information ? upp ner atomstråle Ett ökande magnetiskt fält längs z -axel Ett ökande magnetiskt fält längs x -axel vänster höge atomstråle Genom att rotera apparaten förändras spinntillståndet och vi förlorar information! x-axeln pekar ut ur papperet

11 Fk3002 Kvantfysikens grunder11 Stern-Gerlach-formalism (+ T )-tillstånd efter att ha passerat genom (0 T )-tillstånd efter att ha passerat genom (- T )-tillstånd efter att ha passerat genom S- och T- tillstånden är annorlunda dvs alla atomer i S -tillståndet är inte i T - tillståndet om  inte är noll.

12 Fk3002 Kvantfysikens grunder12 Amplituder Vi vill beräkna amplituden att atomer lämnar S i ett visst tillstånd och lämnar T i ett visst tillstånd.

13 Fk3002 Kvantfysikens grunder13 Problem

14 Fk3002 Kvantfysikens grunder14 (7.06)

15 Fk3002 Kvantfysikens grunder15 Tre apparater

16 Fk3002 Kvantfysikens grunder16 S T S’

17 Fk3002 Kvantfysikens grunder17 Bastillstånd •Varje kvantsystem kan beskrivas med bastillstånd. •En partikels befinner sig i ett bastillstånd vid en viss tidpunkt. Partiklens beteende i framtiden beror bara på detta bastillstånd och inte på några tillstånd som partikeln befann sig i det förflutna. •Det finns ett unikt antal bastillstånd inom en mängd av bastillstånd men det finns ingen unik mängd (-T,0T,+T), (-S,0S,+S) osv.

18 Fk3002 Kvantfysikens grunder18 Att identiferia ett bastillstånd Varje atom i en filtrerad stråle är i ett bastillstånd om strålen inte kan splittras i fler strålar. T.ex. betrakta atomer i ett +T -tillstånd. Alla atomer skulle passera genom: Ingen atom skulle passera genom: eller

19 Fk3002 Kvantfysikens grunder19 Att filtrera genom olika basstillånd Olika experiment: (a), (b),(c) samt (d) Filtrera genom S,T,S’ N atomer efter S,  N  efter T,  N efter S’ Filtrera genom S,T,S’ N atomer efter S,  N  efter T,  N efter S’ Öppna T N atomer – antalet atomer som passerar genom har ökats 0 atomer – antalet atomer som passerar genom har minskats. Det spelar ingen roll om T är helt öppen – strålarna splittras och rekombinerar ! Vi lär oss ingenting av en helt öppen T. Det ger ingen information.

20 Fk3002 Kvantfysikens grunder20

21 Fk3002 Kvantfysikens grunder21 Ersätt S’ med R. R är en Stern- Gerlach-apparat vid en godtycklig vinkel

22 Fk3002 Kvantfysikens grunder22 Tre generella lagar (7.23) (7.20) (7.24)

23 Fk3002 Kvantfysikens grunder23 Ett mer komplicerat experiment Starttillstånd Sluttillstånd

24 Fk3002 Kvantfysikens grunder24

25 Fk3002 Kvantfysikens grunder25 Problem

26 Fk3002 Kvantfysikens grunder26 Sammanfattning •Kvantfysikens lagar tillåter oss att bara känna till det total spinnrörelsemängdsmomentet samt komponenten längs en axel. •Kvantfysikens formalism utvecklas för partiklar med spinn-1 med hjälp av Stern- Gerlach-experiment.


Ladda ner ppt "Fk3002 Kvantfysikens grunder1 Föreläsning 7 •Stern-Gerlach apparaten •Bastillstånd •Kvantfysikens formalism."

Liknande presentationer


Google-annonser