0013 4

kładnością. Tymczasem mechanika kwantowa kwestionuje taką możliwość. Stan cząstki może być poznany z dokładnością ograniczoną zasadą nieoznaczoności. W granicach oznaczonych zasadą Hcisenberga nie można przewidzieć także, jaki będzie przyszły stan cząstki; w zachowanie cząstki wkrada się pewna dowolność ograniczająca determinizm. Prawa fizyki nabierają cech praw statystycznych, ważnych tylko dla układów makroskopowych, na które składa się bardzo wiele cząstek i zachowanie takiego układu jest zdeterminowane. Natomiast zachowanie się pojedynczej cząstki nie jest zdeterminowane. Rozpatrzmy to na przykładzie dyfrakcji światła przechodzącego przez mały otwór. Na ekranie ustawionym za otworem otrzyma się obraz dyfrakcyjny przedstawiony na ryc. 1.2. Teoria

Ryc. 1.2. Obraz dyfrakcyjny wiązki światła po przejściu przez otworek.

falowa pozwala obliczyć rozkład natężeń światła odpowiadający temu obrazowi, tłumacząc powstawanie pierścieni na przemian jasnych i ciemnych. Najwięcej światła pada w miejscach, w których w wyniku interferencji będą największe amplitudy (zgodne fazy), nie będzie natomiast światła w miejscach wygaszania się (fazy przeciwne), w których i amplitudy będą zerem. Z punktu widzenia mechaniki kwantowej fotony mają największe prawdopodobieństwo znalezienia się tam, gdzie amplitudy są największe, kierują się więc po przejściu przez otworek do miejsc o największym natężeniu światła. Strumień bardzo licznych fotonów da więc obraz dyfrakcyjny statystycznie zdeterminowany, zgodny z ryc. 1.2. Jak zachowa się pojedynczy foton? Tego nie można przewidzieć. Zachowanie się pojedynczego fotonu nie jest zdeterminowane. W tym znaczeniu mówimy o indetermi-nizmie w mikroświecie.

1.1.4. Model atomu wodoru Bohra

Bohr wykorzystał model planetarny atomu Rutherforda. Elektron krąży wokół jądra, w przypadku wodoru wokół protonu. Spełnione mają przy tym być postulaty:

— siła dośrodkowa działająca na elektron jest równa sile kulombowskiej

1.10

_ mr² _    1 e²

^b r 4^ T²"

gdzie: m — masa, v — prędkość, e — nabój elektronu, r — promień orbity,

e₀ — 8,85 • 10"¹² F/m przenikalność dielektryczna próżni.

— elektron może krążyć tylko po wybranych orbitach zwanych stacjonarnymi, spełniającymi warunek

1.11

2nmvr = h • n, n = 1, 2, 3, ...

2* 19