5. Kvant mexanikada massa va elektr zaryadining saqlanish qonuni
Shryodinger tenglamasidan zarralar sonining saqlanish qonunini keltirib chiqarish mumkin. Zarralar sonining saqlanish qonuni
(13.24)
uzluksiz tenglama bilan ifodalanadi. Bunda - x,y,z nuqta zarralar sonining o’rtacha zichligi, -oqimining o’rtacha zichligi.
Bu tenglamani olish uchun Shryodinger tenglamasini quyidagi ko’rinishda yozamiz:
. (13.25)
Kompleks qo’shma funkstiya uchun
(13.26)
tenglamani olamiz.
(13.25) tenglamani ga, (13.26) tenglamani esa ga ko’paytiramiz, so’ngra birinchi tenglamadan ikkinchi tenglamani ayiramiz:
. (13.27)
Bu tenglamani quyidagicha yozsa bo’ladi:
. (13.28)
Psi-funkstiyaning statistik izohiga asoslanib r ehtimol zichligi
. (13.29)
Agar orqali
(13.30)
ni belgilasak, u holda (13.28) tenglikni
(13.31)
ko’rinishda yozish mumkin. Bundan ko’rinib turibdiki -ehtimol tok vektor zichligi. Bunda -zarraning o’rtacha zichligi deb qarash mumkin. U holda ni 1 sekundda 1sm2 yuzadan o’tayotgan zarraning o’rtacha oqimi deb qarash mumkin. Shu sababdan ham (13.31) ni zarralar sonining saqlanish qonuni sifatida talqin etish mumkin.
Agar (13.31) ni V-chekli hajm bo’yicha integrallasak va Gauss teoremasini qo’llasak
. (13.32)
Oxirgi integral V hajmni S sirti bo’ylab olingan integral.
Butun fazo bo’ylab integral olsak, to’lqin funkstiya va -tok zichligi cheksiz uzoqlashgan yuzada nolga teng bo’ladi va
, (13.33)
ya’ni fazoning u yoki bu nuqtasida zarrani qayd qilinishining to’la ehtimoli vaqtga bog`liq bo’lmaydi. Demak, zarralar soni o’zgarmay qoladi. Shu bilan bir qatorda (13.33) tenglama vaqt o’tishi bilan to’lqin funkstiyaning normallangan o’zgarmasligini xarakterlaydi.
va ni zarra massasi m ga ko’paytirsak
(13.34)
hosil bo’ladi. Bu hol rt-massaning o’rtacha zichligi, esa massaning o’rtacha tok zichligini xarakterlaydi. (13.31) ga ko’ra
(13.35)
cheksiz kichik sohada o’rtacha massaning o’zgarishi, shu sohani chegaralangan yuzadan kirayotgan yoki chiqayotgan massaga bog`liq.
Agar va ni zarra zaryadi l ga ko’paytirsak
(13.36)
ga ega bo’lamiz. Bu tenglamalar kvant sohada massa va zaryadning saqlanish qonunini xarakterlaydi.
Dostları ilə paylaş: |