Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 19)

Bảo toàn năng lượng và động lượng

Định luật thứ nhất của nhiệt động lực học được xây dựng trên quan niệm rằng năng lượng toàn phần của một hệ được bảo toàn; năng lượng không thể tự sinh hoặc mất đi, mà nó có thể biến đổi từ dạng này sang dạng khác. Ví dụ, khi một cục nước đá nóng lên và thăng hoa, năng lượng nhiệt mà nó nhận vào biến đổi thành động năng ở các phân tử hơi nước.

Năng lượng không phải tính chất duy nhất trong Vũ trụ được bảo toàn; động lượng cũng bảo toàn. Hãy nghĩ tới các quả bi-a trên bàn bi-a. Khi người chơi dùng cây cơ thục vào quả bi-a trắng, cây cơ truyền cho quả bi-a một động lượng nhất định. Khi quả bi-a trắng đập trúng quả bi-a đỏ đứng yên với động lượng zero, một phần động lượng của quả bi-a trắng truyền sang quả bi-a đỏ, và quả bi-a trắng giữ lại phần động lượng còn lại của nó khi nó bật ra xa. Tổng động lượng của quả bi-a trắng và bi-a đỏ sau va chạm bằng với tổng động lượng của hai quả trước va chạm. Mặc dù cục nước đá và bàn bi-a là những ví dụ thường gặp mỗi ngày, nhưng các nguyên lí ẩn sau các quy luật bảo toàn này vẫn đúng trong vật lí hạt.

Bảo toàn năng lượng và động lượng

Các chuyển tiếp bị cấm

Mặc dù tự nhiên khi mô tả bởi cơ học lượng tử vốn bất định và nhập nhằng, nhưng đôi khi ở một vài thứ nó có thể khá cầu kì – nổi bật nhất là sự bảo toàn của các tính chất như năng lượng, động lượng, và các trạng thái lượng tử.

Tuy nhiên, mỗi electron vốn đâu có biết các quy tắc ấy là gì. Khi nó hấp thụ một photon, tự nhiên nó sẽ cố thực hiện một bước nhảy lượng tử lên một trạng thái năng lượng cao hơn, cho dù bước nhảy đó đưa nó sang một trạng thái đã bị chiếm giữ hoặc không bảo toàn các số lượng tử. Khi một electron thực hiện một trong những “chuyển tiếp bị cấm” này, nó buộc lập tức trở về trạng thái ban đầu của nó. Thế nhưng, lúc ấy có khi là quá muộn rồi: electron đã hấp thụ photon nên chúng ta nhìn thấy một vạch tối phổ hấp thụ. Khi trở về trạng thái ban đầu của nó, electron cũng nhả ra photon mang năng lượng thừa, nên tạo ra một vạch phát xạ. Do đó, các vạch phổ hấp thụ và phát xạ vẫn có thể xuất hiện ngay cả khi các định luật vật lí cho biết những chuyển tiếp nhất định không được phép xảy ra.

Các chuyển tiếp bị cấm

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Tân trang hệ SI (Phần 1)
16/11/2018
Bài của Benjamin Skuse đăng trên Physics World, tháng 11/2018 Ở ngoại ô Paris, sâu tám mét dưới lòng đất, trong một căn hầm có
Đèn hiệu laser megawatt có thể giao tiếp với người ngoài hành tinh
16/11/2018
Một nghiên cứu mới đề xuất rằng chúng ta sớm có thể thông báo sự có mặt của mình cho các nền văn minh ngoài địa cầu
Lược sử các phương pháp đo thời gian (Phần 2)
16/11/2018
Thế hệ tiếp theo Nhỏ gọn hơn và ít tốn kém hơn – mặc dù kém chính xác hơn – các phiên bản đồng hồ nguyên tử caesium
Thời gian là gì? (Phần 1)
15/11/2018
Trong phần này chúng ta tìm hiểu thời gian thuộc về cái bản chất (chưa biết) Chúng ta đã thấy những khái niệm cơ bản như
Lược sử các phương pháp đo thời gian (Phần 1)
15/11/2018
Bài của Helen Margollis đăng trên tạp chí Physics World, tháng 11/2018 Vào ngày 1 tháng Mười Một năm 2018, khi bài báo này được
Giải phẫu bóng đèn LED
14/11/2018
Ngay cả bóng đèn phổ biến cũng biểu hiện các bí ẩn khi chúng ta nhìn vào bên trong. Không giống các bóng đèn nóng sáng truyền
Tạm biệt Kepler, thiết bị săn hành tinh thành công nhất
14/11/2018
Bài của Daniel Cossins trên tạp chí New Scientist ngày 10/11/2018 Đã lâu rồi Kepler nhỉ, và cảm ơn vì mọi thế giới ngoại hành
21 bài học cho thế kỉ 21: Việc làm
14/11/2018
VIỆC LÀM Khi bạn trưởng thành, có thể bạn sẽ thất nghiệp Chúng ta chẳng biết thị trường lao động sẽ như thế nào vào

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com