Valid HTML 4.01 Transitional

VI.
ZASADA ODPOWIEDNIOŚCI (Bohr 1923)

Zasada odpowiedniości uzasadnia niektóre reguły wyboru. Składa się z następujących części:

  1. Przewidywania teorii kwantowej dotyczące zachowania się dowolnego układu fizycznego muszą w granicy, w której liczby kwantowe określające stan układu stają się bardzo duże, odpowiadać przewidywaniom fizyki klasycznej
  2. Danej regule wyboru podlega cały zbiór wartości odpowiedniej liczby kwantowej. Zatem wszystkie reguły wyboru, które niezbędne są do otrzymania wymaganej odpowiedniości w granicy klasycznej (duże n) stosują się także w granicy kwantowej (małe n).

Ogólnie zasada odpowiedniości dotyczy relacji pomiędzy fizyką kwantową a klasyczną. Fizyka klasyczna jest szczególnym przypadkiem fizyki kwantowej, stąd im wyższe wartości liczb kwantowych tym większe zbliżenie (podobieństwo) z fizyką klasyczną.

wzor

Przykłady:

  1. Wahadło matematyczne
    Wahadło matematyczne
    Okres wahadła matematycznego T dany jest następującym wzorem:
    wzor
     
    wzor

    Wahadło matematyczne jest izochroniczne ze względu na amplitudę i masę. Istnieją pewne granice stosowalności danej teorii wzor.
    Przejście pomiędzy granicą stosowalności teorii jest rozmyte, niedokładnie zdefiniowane.

  2. Mechanika Newtona
    warunki:
    v < < c
    m = const
    Określają stosowalność zasad dynamiki Newtona.

    Gdy rośnie prędkość v, a co za tym idzie masa m również rośnie, zatem warunek stosowalności nie jest spełniony, a więc mechanika Newtona przestaje być słuszna.
    masa relatywistyczna wzor
    częstosć cyklotronowa wzor, gdy m=const
    Gdy m rośnie, ω maleje.

  3. Porównanie częstości promieniowania wyliczonego z praw fizyki kwantowej i klasycznej.
    częstość – częstości obiegu na danej orbicie
    1. teoria klasyczna
      wzor
      (VI.1)

    2. teoria kwantowa (n → n-1) – przejście między stanami
      Przejście między stanami wzor(VI.2)
      wzor
      (VI.3) Dowód zależności (VI.3):
      wzor
      A zatem zależność (VI.3.) jest prawdziwa.
n f0[Hz] fn[Hz] &Delta f [%]
2 8,2x1014 24,6x1014 67
5 5,3x1013 7,4x1013 30
50 5,25x1010 5,4x1010 3
1000 6,5779x109 6,5878x106 0,15
10000 6,5779x103 6,5789x103 0,015
Tabela.1.Zestawienie wartości f0 i fn dla różnych wartości n.