![Page 1: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/1.jpg)
![Page 2: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/4.jpg)
Fizyka klasyczna
- Mechanika klasyczna – prawa Newtona
- Elektrodynamika – prawa Maxwella
- Fizyka statystyczna
-Hydrtodynamika
-Astronomia
![Page 5: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/5.jpg)
Zaczniemy historię od optyki
James Clerk Maxwell
(1831-1879)
W połowie XiX wieku Maxwell wprowadził
pojęcie fal elektromagnetycznych
2
0
10
BE E
t
EB B
c t
![Page 6: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/8.jpg)
FALE JAKO CZĄSTKI
![Page 9: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/12.jpg)
In 1905, Einstein had a very
good year.
Albert Einstein (1879-1955)
In 1905, Einstein explained Brownian
motion and the photoelectric effect
(for which he later won the Nobel
prize).
Einstein also explained Michelson’s
and Morley’s experiment: he realized
that light didn’t need a medium and
was a property of free space.
And it traveled at the same velocity no
matter what speed you were going.
This is Special Relativity.
Oh, and he graduated from grad
school that year, too.
![Page 13: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/13.jpg)
![Page 14: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/21.jpg)
Promieniowanie
atomów
![Page 22: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/25.jpg)
CZĄSTKI JAKO FALE
The figure shows a diffraction pattern of electron beams. Electron beams are diffracted
by a crystal of manganese-nickel alloy. In this case, the de Broglie wavelength is < 0.01
Å which corresponds to a very high speed electron beam.
p = mv = h/ = hk
![Page 26: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/26.jpg)
![Page 27: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/31.jpg)
Eksperyment z dwiema
szczelinami • „[…] nikt nie rozumie mechaniki kwantowej”.
(Richard P. Feynman, Charakter praw fizycznych, s. 137)
• „Ten jeden eksperyment zawiera w sobie wszystkie tajemnice
mechaniki kwantowej. Jego analiza pozwoli nam na zapoznanie się
ze wszystkimi osobliwościami i paradoksami natury. Każdy inny
problem z dziedziny teorii kwantów można zawsze wyjaśnić,
wracając do tego doświadczenia”.
(Richard P. Feynman, Charakter praw fizycznych, s. 138).
33
![Page 32: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/32.jpg)
Przejście klasycznych cząstek
przez układ dwóch szczelin (brak
interferencji) • N1 – liczba cząstek przechodzących przez szczelinę 1
• N2 – liczba cząstek przechodzących przez szczelinę 2
• N12 – prawdopodobieństwo = średnia liczba cząstek trafiających w
dane miejsce ekranu, gdy otwarte są szczeliny 1 i 2
• N12 = N1 + N2 (brak interferencji)
• Źródło grafiki:
http://www.blacklightpower.com/theory/DoubleSlit.shtml
34
![Page 33: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/33.jpg)
Przejście klasycznych fal przez
układ dwóch szczelin
(interferencja) • H1 – amplituda fali przechodzącej przez szczelinę 1
• H2 – amplituda fali przechodzącej przez szczelinę 2
• H12 – amplituda fali (obydwie szczeliny otwarte)
• H12 = H1 + H2
• Natężenie fali: I12 = (H12)2 = (H1 + H2)
2 (interferencja),
I1 = (H1)2
I2 = (H2)2
35
![Page 34: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/34.jpg)
Przejście elektronów (lub
fotonów) przez układ dwóch
szczelin • Interferencja elektronów (fotonów)
36
![Page 35: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/35.jpg)
Przejście elektronów (lub
fotonów) przez układ dwóch
szczelin • Rezultaty eksperymentu:
– Elektrony trafiają w detektor pojedynczo
– Detektor rejestruje zawsze taką samą, dyskretną wartość (cały elektron lub
nic)
– Nigdy dwa detektory nie rejestrują jednego elektronu
• Ale!
• N12 ≠ N1 + N2
• N12 = (a1 + a2)2 – prawdopodobieństwo trafienia elektronu (fotonu) w
dany punkt ekranu (interferencja! – jak w przypadku fal)
• a – amplituda prawdopodobieństwa
37
![Page 36: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/36.jpg)
• „Podsumowując, można powiedzieć, że elektrony docierają do
detektorów w całości, tak jak pociski, ale prawdopodobieństwo
rejestracji elektronów jest określone takim wzorem jak natężenie fali.
W tym sensie elektron zachowuje się jednocześnie jak cząstka i jak
fala”. (R. P. Feynman, Charakter…, s. 147)
38
![Page 37: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/37.jpg)
• Określenie, przez którą szczelinę przechodzi elektron
brak interferencji
39
• Elektrony rejestrowane są jako niepodzielne cząstki
• Twierdzenie „elektron przechodzi albo przez szczelinę 1 albo przez
szczelinę 2” jest FAŁSZYWE!
• „jest rzeczą niemożliwą tak ustawić światła, aby stwierdzić, przez
którą szczelinę przeleciał elektron, nie zaburzając go na tyle, że
znika obraz interferencyjny” (Feynman, Charakter, s. 151)
![Page 38: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/38.jpg)
Dwie szczeliny dla fal i cząstek
![Page 39: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/39.jpg)
Interference experiments
1) Single electrons
„Demonstration of single-electron buildup of an
interference pattern”, A. Tonomura, ....Amer. J. Phys.,
57(1989)117
2) Neutrons
Wave-optical experiments with very cold neutrons,
R.Gähler, A.Zeilinger, Amer.J.Phys., 59(1991)316
3) Atoms
Young’s double-slit experiments with atoms:A simple
atom interferometry, O.Cornal, J.Mlynek,
Phys.Rev.Lett.,66(1991)2689,
4) Molecules (C-70 molekuł)
Arndt at al., Nature, 14 October 1999
![Page 40: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/42.jpg)
![Page 43: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/43.jpg)
![Page 44: Slajd 1 - Faculty of Physics University of Warsawmatri/mechemq//1_Rewolucja_w... · 2015. 3. 4. · 1 0 B EE t E BB ct w w w w u u . FALE JAKO CZĄSTKI. In 1905, Einstein had a very](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022051918/600a01e2c8f52b78606a4264/html5/thumbnails/44.jpg)