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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 96)
04/09/2020
Khám phá Hải Vương tinh 1846 John Couch Adams (1819–1892), Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877), Johann Gottfried Galle (1812–1910) “Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 95)
04/09/2020
Các định luật Kirchhoff về mạch điện 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887) Khi vợ của Gustav Kirchhoff, Clara, qua đời, nhà vật

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

Đọc nhiều trong tháng



Bài viết chuyên đề

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