Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Kvalitetstal - Kvanna - Kvantlad - Kvantummekanik
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
1107
Kvanna—Kvantummekanik
1108
tecknar den lägsta tillåtna brottgränsen för
stålkvaliteten i fråga eller också dess
kol-halt. Ex.: St 34 betecknar ett stål med
mini-mibrottgränsen 34 kg/mm2; StC 10
betecknar ett stål med O,io % kolhalt. E. Hlr.
Kvanna, se Strättsläktet.
Kvantlad. Ett tillstånd säges vara
kvantlat, då det bestämmes av kvantumlagar och
därför ej kan varieras kontinuerligt; endast
en följd väl skilda tillstånd är då möjlig.
Kvantummekanik, en under det senaste
årtiondet uppkommen ny form av
kvantumteorien, som kan betraktas som en generalisering
och precisering av korrespondensprincipen (se
d. o., suppl.). K. utvecklades först under
namnet matrismekanik av W. Heisenberg 1925.
Den gick ut på att under vittgående
bibehållande av den klassiska fysikens resultat
omtolka dessa, varvid i st. f. de vanliga
entydiga tal, som förut använts för att
karakterisera en atoms tillstånd, sattes
matriser, kvadratiska schemata, i vilka alla de
storheter ingå, som enl. experimenten
bestämma atomens olika möjliga tillstånd
(energivärdena i dessa tillstånd och de frekvenser, som
enl. Bohrs frekvensbetingelse utstrålas vid
övergångar mellan dem). Vissa för sådana
matriser gällande räkneregler visade sig vara
tillräckliga för att ge en matematisk
beskrivning av de observerade fenomenen. Dessa
regler inneburo bl. a., att produkten av två
matriser p och q ej skulle vara oberoende av
vilken som står först och vilken som står sist.
pq skulle sålunda vara skilt från qp.
Kvantumlagen införes på sådant sätt, att pq—qp
skall stå i en enkel relation till Plancks
konstant.
Något senare påvisade E. Schrödinger, att
matrismekanik och vågmekanik (se d. o., även
i suppl.) i stor utsträckning äro matematiskt
ekvivalenta, trots de stora skillnaderna i
utgångspunkter och arbetsmetoder. Det har
visat sig fördelaktigt att vågmekaniskt
beräkna en del i matrismekaniken ingående
storheter; den så uppkomna teorien kallas nu k.
Dess utveckling har främjats även av N. Bohr
m. fl. Från andra synpunkter utvecklades en
liknande teori av Dirac, som särskilt inriktat
sig på elektronens problem, teoretiskt
behandlat dess spin och vidare funnit, att det utom
de vanliga elektronerna måste finnas en
mängd med negativ energi, som dock ej
utövar någon fysikalisk verkan. Om en av dessa
elektroner genom energitillförsel utifrån (t.
ex. ett y-strålkvantum) övergår till ett
tillstånd med positiv energi, blir den däremot
märkbar som en vanlig elektron. Själva det
»hål», som uppstår i systemet av elektroner
med negativ energi, kommer att te sig som
en positivt laddad partikel med elektronens
massa, en po si t ron (se Elektron, suppl.).
Karakteristisk för k. är dels dess
matematiska metod (som utom av matriskalkylen
kännetecknas av det flitiga bruket av
operatorer, se d. o., suppl.), dels den principiella
ståndpunkten, att endast sådana storheter, som
kunna bli föremål för direkt iakttagelse,
tilldelas fysikalisk realitet, medan andra
storheter på sin höjd nyttjas som fiktiva
hjälpbe-grepp. Till förra slaget av storheter höra de,
som uppbygga matriserna (se ovan), till senare
slaget bl. a. en elektrons omloppshastighet
kring kärnan och dess exakta läge i ett bestämt
ögonblick. De självmotsägelser, som den äldre
kvantumteorien led av, bero enl. k. på att ett
antal storheter av det senare slaget tillskrevs
för stor realitet; man arbetade i alltför stor
utsträckning med mekaniska bilder och
uppfattade t. ex. en ljusstråle efter
omständigheterna antingen som en vågrörelse el. en
ström ljuskvanta, var och en med sitt
bestämda läge i varje ögonblick. Enl. k. äro
emellertid exakta mätningar omöjliga på
grund av Heisenbergs osäkerhetsrelation, som
vid tillämpning på läge- och impuls-
(hastighets-) mätningar säger, att produkten av
minsta möjliga felet i lägemätningen och av felet
i impulsmätningen till storleksordningen är
lika med Plancks konstant. Hög noggrannhet
i lägemätningen utesluter sålunda
noggrannhet i impulsmätningen och omvänt.
Detsamma gäller andra par av samhörande storheter,
t. ex. energi och tid. Beviset kan i första
fallet föras så, att man utför
lägebestämning med hjälp av mikroskop. På grund av
diffraktionen blir resultatet behäftat med ett
fel av samma storleksordning som
våglängden hos det använda ljuset; våglängden bör
alltså vara så kort som möjligt. Rent
teoretiskt kunde man tänka sig att nyttja
y-strå-lar (g a m m a s t r å 1 s m i k r o s k o p). Ju
kortare våglängden är, desto kraftigare blir
emellertid Comptoneffekten, som
åstadkommer en okontrollerbar ändring av den
betraktade partikelns impuls. Efter försöket är
denna alltså osäkert känd. För andra
för-söksanordningar sker beviset på annat sätt.
Osäkerhetsrelationerna gälla dock endast
variablernas värden efter försöket; en
till-bakaräkning med godtycklig noggrannhet är
ej principiellt utesluten.
Med hjälp av sådana betraktelser har det
befunnits möjligt att i en motsägelselös teori
förena materiens och strålningens
partikelegenskaper med deras vågegenskaper. Även
om det är omöjligt att åskådligt fatta denna
syntes, kunna enl. k. några motsägelser i
fråga om faktiskt kontrollerbara resultat av
de båda uppfattningarna ej uppkomma. K. har
i stor utsträckning bekräftat den äldre
kvantumteoriens resultat men delvis korrigerat dem
och därutöver uppnått ett stort antal nya,
bland vilka må nämnas sådana rörande
spekt-rallinjers intensitet och förekomsten av
para-och ortoformer hos tvåatomiga
grundämnes-molekyler (se Atom, suppl., sp. 317). — Litt.:
W. Heisenberg, »Die physikalischen
Prinzi-pien der Quantentheorie» (1930); litt. till art.
Kausalitet och Kunskapsteori,
båda i suppl. Sv. B-r.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
