Принцип суперпозиции полей

Принцип неопределенности

Микрочастица, обладая волновыми свойствами, не имеет траектории, а значит, не имеет одновременно точных знаний координаты и импульса. Это означает, что координаты, импульс, энергия микрочастицы могут быть заданы лишь приблизительно.

Количественно это выражается соотношением неопределенностей В. Гейзенберга (1901-1976). Согласно соотношению неопределенностей Гейзенберга, принципиально нельзя определить одновременно координату и импульс частицы точнее, чем это допускает соотношение неопределенностей. Микрочастица не может иметь одновременно координату х и определенный импульс р, причем неопределенности этих величин удовлетворяют условию ∆х х ∆р ≥ h (где h - постоянная Планка), т.е. произведение этих неопределенностей не может быть меньше h. Этот предел довольно мал, поскольку мала h - постоянная Планка, но он существует, и это закон природы. Произведение погрешностей в измерениях положения объекта и его момента (произведение массы объекта на его скорость) не может быть меньше постоянной Планка. Ни одним эмпирическим методом не удалось доказать этот принцип.

Принцип неопределенности означает, что положение электрона невозможно определить, потому что электрон настолько быстро, что представляет как бы волну, «размазанную по атому». Существующий эксперимент по определению положения электрона с помощью щели имеет неизбежное ограничение: чем уже щель, тем больше дифракционное отклонение, тем значительнее меняется первоначальный импульс^[17].

Не существует метода, с помощью которого можно было бы однозначно зафиксировать положение субатомной частицы и одновременно определить ее скорость. Можно определить либо то, либо другое. В качестве одного из примеров, иллюстрировавших принцип неопределённости, Гейзенберг приводил воображаемый микроскоп как измерительное устройство. Для наблюдения положения микрочастицы в неё должен попасть хотя бы один фотон, который изменит скорость частицы.

 

Электрическое поле, создаваемое неподвижными зарядами, называется электростатическим. Основная задача электростатики сводится к нахождению поля по заданному расположению зарядов в пространстве. Эта задача решается на основании двух законов: закона Кулона и принципа суперпозиции полей. Используя эти законы можно описать любое электростатическое поле. Закон Кулона определяет электростатическое поле уединенного точечного заряда и устанавливает, что оно радиально, оно сферически симметрично, силовые линии поля начинаются на заряде и нигде не обрываются. При этом одноименные заряды отталкиваются, разноименные - притягиваются.

Суть принципа суперпозиции полей сводится к тому, что поля различных зарядов, находящихся по соседству, не взаимодействуют друг с другом или не искажают друг друга. Если поля различных зарядов не влияют друг на друга, то результирующее поле определяется простым наложением или суммированием полей от отдельных зарядов.

План семинарского занятия по теме № 3.

1. Природа сильного и слабого взаимодействий и их значение в природе и технике.

2. История открытия электромагнитного взаимодействия и его характеристика.

3. Теории гравитации.

4. Закономерности и принципы физики

 

Задания

1. Обсудите значение каждого из физических взаимодействий для возникновения жизни.

2. Как используются электромагнитное и сильное взаимодействие в народном хозяйстве? Каковы перспективы использования слабого и гравитационного взаимодействия?

3. Можно ли применить принцип соответствия в социокультурном познании?

4. Определите, какое суждение является истинным из двух: «человек меняется» и «человек не меняется», «закон не терпит исключений» и «в каждом законе есть исключения». Какой принцип распространяется на эти и другие социальные амбивалентности?