Корпускулярно-волновой дуализм (или квантово-волновой дуализм) — свойство природы, состоящее в том, что материальные микроскопические объекты могут при одних условиях проявлять свойства классических волн, а при других — свойства классических частиц.
Типичные примеры объектов, проявляющих двойственное корпускулярно-волновое поведение — электроны и свет; принцип справедлив и для более крупных объектов, но, как правило, чем объект массивнее, тем в меньшей степени проявляются его волновые свойства[4] (речь здесь не идёт о коллективном волновом поведении многих частиц, например, волны на поверхности жидкости).
Идея о корпускулярно-волновом дуализме была использована при разработке квантовой механики для интерпретации явлений, наблюдаемых в микромире, с точки зрения классических концепций. В действительности квантовые объекты не являются ни классическими волнами, ни классическими частицами, проявляя свойства первых или вторых лишь в зависимости от условий экспериментов, которые над ними проводятся. Корпускулярно-волновой дуализм необъясним в рамках классической физики и может быть истолкован лишь в квантовой механике[5].
Дальнейшим развитием представлений о корпускулярно-волновом дуализме стала концепция квантованных полей в квантовой теории поля.
Объяснение:
Мир квантовой физики трудно понять с точки зрения здравого смысла. Материя может быть одновременно сконцентрирована в одной точке и размазана в Тому и другому имеются экспериментальные доказательства, но есть свидетельства ещё более загадочных явлений.
Корпускулярно-волновой дуализм
Фотон обладает одновременно свойствами частицы и волны. Это явление обозначается термином «корпускулярно-волновой дуализм». Великий Исаак Ньютон считал, что свет является потоком частиц, но уже его современник Христиан Гюйгенс находил у света волновые свойства. Борьба двух теорий продолжалась практически до ХХ века, когда выяснилось, что они обе справедливы.
Эксперимент Юнга
Чтобы доказать волновую природу света в 1803 году английский учёный Томас Юнг провёл свой знаменитый эксперимент с двумя щелями. На самом деле щелей было три. Свет от источника направляется на щель, прорезанную в металлическом листе, и таким образом, из него вырезается один узкий луч. Это нужно для того, чтобы создать два когерентных источника излучения. В другом таком же листе, прорезаются две параллельные щели с ровными краями. Ширина щелей сравнима с длиной световой волны. Перпендикулярно плоскости второго листа на них посылается расходящийся конус света от первой щели.
Дано:
I₁ = 5 А
P₁ = 9,5 Вт
I₂ = 8 А
P₂ = 14,4 Вт
-----------------------
Iкз - ?
Формулы:
1) Закон Ома для участка цепи (без источника питания):
где:
I -ток в данном участке цепи, А
U -напряжение на концах этого участка, В
R -сопротивление участка цепи, Ом
2) Закон Ома для полной цепи (с источником питания):
где:
I -ток в цепи, А
E -ЭДС источника питания (электродвижущая сила), В
R -внешнее сопротивление (вне источника питания), Ом
r -внутреннее сопротивление источника питания, Ом
Ток короткого замыкания вычисляется по этой же формуле, но внешнее сопротивление исключается (делается равным нулю).
3) Расчёт мощности:
где:
P -мощность, рассеиваемая в цепи, Вт
U -напряжение, приложенное к данной цепи, В
I -ток в цепи, А
Используя формулу (3) выразим и найдём напряжение, приложенное к внешней цепи (напряжение на выходе источника питания):
В
В
Используя формулу (1) выразим и найдём сопротивление внешней цепи:
Ом
Ом
Из формулы (2) выразим ЭДС и запишем это выражение для первого и второго измерения:
Так как ЭДС и внутреннее сопротивление не меняются от тока (это всегда одни и те же характеристики батареи), то мы можем составить уравнение, приравняв правые части этих двух выражений:
Ом
Вычислим ЭДС по одному из ранее записанных выражений:
В
Вычислим ток короткого замыкания:
Iкз = E / r = 2,0665 / 0,0333 ≈ 62,06 А
ответ: ток короткого замыкания аккумуляторной батареи равен 62,06 А
