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


M106: Thiên hà xoắn ốc có tâm khác thường
21/07/2019
Điều gì đang xảy ra tại tâm của thiên hà xoắn ốc M106? Là một đĩa sao và chất khí xoáy tít, diện mạo của M106 nổi bật
5 lí do nên thám hiểm các tiểu hành tinh
21/07/2019
Chính vào hôm Trái Đất sống sót sau một vụ va chạm suýt xảy ra với tiểu hành tinh 367943 Duende, các máy quay ở Nga đã bất
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 64)
21/07/2019
Lực hấp dẫn lượng tử Lực hấp dẫn là lực duy nhất chưa dung hòa được với cơ học lượng tử. Thuyết tương đối rộng
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 63)
21/07/2019
Điện động lực học lượng tử Điện động lực học lượng tử (QED – quantum electrodynamics) là lí thuyết trường mô tả
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 32)
21/07/2019
Khám phá vành sao Thổ 1610 Galileo Galilei (1564–1642), Giovanni Domenico Cassini (1625–1712), Christiaan Huygens (1629–1695) “Các vành sao
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 31)
21/07/2019
Các định luật Kepler về chuyển động hành tinh 1609 Johannes Kepler (1571–1630) “Mặc dù Kepler ngày nay chủ yếu được nhớ
Sai lệch 9 phần trăm
10/07/2019
Một sai lệch giữa các phép đo về hằng số Hubble khiến các nhà khoa học phát vấn liệu có điều gì đó không đúng trong hiểu
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 44)
10/07/2019
Chương 12 HÊ, NHÌN ĐI… NÓ BAY KÌA! Khí động lực học và những máy bay đầu tiên Không bao lâu sau khi những máy bay đầu tiên

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