Форум
» Назад на решение задач по физике и термеху
Регистрация | Профиль | Войти | Забытый пароль | Присутствующие | Справка | Поиск

» Добро пожаловать, Гость: Войти | Регистрация
    Форум
    Физика
        Природа вращения
Отметить все сообщения как прочитанные   [ Помощь ]
» Добро пожаловать на форум "Физика" «

Переход к теме
<< Назад Вперед >>
Несколько страниц [ 1 2 ]
Модераторы: duplex, Roman Osipov, gvk
  

Centurion



Новичок

Как вращаются тела просто и понятно, как вращаются молекулы в принципе тоже. Однако вот столкнулся с проблемой, а могут ли вообще в принципе вращаться атомы ??

Всего сообщений: 5 | Присоединился: май 2007 | Отправлено: 17 мая 2007 22:22 | IP
MEHT



Долгожитель

Вращение - понятие классической механики. Для микромира оно не применимо. Однако можно говорить о собственном моменте микрочастицы (спин).

-----
В математике нет символов для неясных мыслей. (Анри Пуанкаре)

Всего сообщений: 1548 | Присоединился: июнь 2005 | Отправлено: 18 мая 2007 20:08 | IP
Centurion



Новичок

а почему тогда во всех букварях пишут что спин можно представлять себе как угодно, кроме как вращение вокруг своей оси???

Всего сообщений: 5 | Присоединился: май 2007 | Отправлено: 18 мая 2007 22:57 | IP
MEHT



Долгожитель


а почему тогда во всех букварях пишут что спин можно представлять себе как угодно, кроме как вращение вокруг своей оси???

Совсем даже не "как угодно". Фундаментальное понятие вообще в принципе не наглядно. Спин - это характеристика самой частицы, и не имеет физического аналога с классическим вращением твердого тела. Она имеет этот собственный механический момент подобно тому как имеет массу или электрический заряд.
Я бы сказал, что аналогия спина и "классического" вращения тв.т. тут скорее математическая, нежели физическая. Да и к тому же вся квантовая механика не является наглядной и привычной для обыденного понимания наукой, но это не мешает ей достаточно точно описывать микромир.


Как вращаются тела просто и понятно, как вращаются молекулы в принципе тоже. Однако вот столкнулся с проблемой, а могут ли вообще в принципе вращаться атомы ??

Повторюсь, что в рамках квантовой механики на поставленный Вами вопрос ответить нельзя, вследствие неприменимости понятия вращения к микрочастицам. Точно так же, например, как к микрочастицам неприменимо понятие траектории движения.

(Сообщение отредактировал MEHT 19 мая 2007 11:55)

-----
В математике нет символов для неясных мыслей. (Анри Пуанкаре)

Всего сообщений: 1548 | Присоединился: июнь 2005 | Отправлено: 19 мая 2007 11:53 | IP
gvk


Модератор


Цитата: MEHT написал 19 мая 2007 20:53

Повторюсь, что в рамках квантовой механики на поставленный Вами вопрос ответить нельзя, вследствие неприменимости понятия вращения к микрочастицам. Точно так же, например, как к микрочастицам неприменимо понятие траектории движения.




Хотел бы добавить следующее.  Спин - это внутренняя степень свободы самой частицы. Причем эта степень свободы может отсутствовать у частиц со спином 0. Есть так же вращательная степень свободы одной частицы вокруг некоторого центра вращения. Это не есть внутренняя, а некая внешняя для электрона характеристика и она называется угловой момент частицы относительно этого центра (например электрона в поле ядра). Последний имеет классический аналог в отличии от спина, если угловой момент достаточно велик (например протон в ускорительном кольце). Но  спин и угловой момент измеряются в одних и тех же единицах кратных h/2, h-постоянная Планка, т.е. это дискретная характиристика. Однако, если эта характеристика очень велика, дискретностью можно пренебречь и считать что она непрерывна. Это и есть переход к классическому случаю. Точно также можно поступить и с траекторией частицы. Траектория частицы в квантовой механике задана с некой конечной точностью, которая определяется принципом неопределенности Гейзенберга.  Например в кольце ускорителя она определена с  точностью ~1cm, при прохождении через щель точность траектории определяется размером щели и тд.

Всего сообщений: 831 | Присоединился: октябрь 2003 | Отправлено: 19 мая 2007 18:27 | IP
MEHT



Долгожитель


Есть так же вращательная степень свободы одной частицы вокруг некоторого центра вращения. Это не есть внутренняя, а некая внешняя для электрона характеристика и она называется угловой момент частицы относительно этого центра (например электрона в поле ядра).

Это в этом случае, если подразумевается вращение частицы как целого (сказать "поступательно" тут, видимо, нельзя ) - то бишь обладающую некоторым обитальным угловым моментом. Как я понял, под угловым Вы имеете ввиду именно орбитальный момент. (Хотя иногда под угловым моментом понимают оба вида моментов - как орбитального так и спина).

-----
В математике нет символов для неясных мыслей. (Анри Пуанкаре)

Всего сообщений: 1548 | Присоединился: июнь 2005 | Отправлено: 20 мая 2007 0:40 | IP
Centurion



Новичок


Есть так же вращательная степень свободы одной частицы вокруг некоторого центра вращения. Это не есть внутренняя, а некая внешняя для электрона характеристика и она называется угловой момент частицы относительно этого центра (например электрона в поле ядра).

То есть все-таки вращение это не фундаментальное свойство материи а результат взаимодействия?

Всего сообщений: 5 | Присоединился: май 2007 | Отправлено: 20 мая 2007 16:09 | IP
MEHT



Долгожитель


То есть все-таки вращение это не фундаментальное свойство материи а результат взаимодействия?

Смотря какое вращение (в классическом понимании этого слова) Вы имеете ввиду. Например, в системе Земля - Солнце
Земля имеет 2 вида вращеня - собственное (вокруг своей оси) и орбитальное (вокруг Солнца).

Аналогом вращения в микромире с классическим будет именно орбитальное вращение (хотя и этот аналог довольно грубый, ввиду квантования моментов). Собственное же  вращение (кл.) вообще не имеет аналога в микромире.


(Сообщение отредактировал MEHT 21 мая 2007 12:09)

-----
В математике нет символов для неясных мыслей. (Анри Пуанкаре)

Всего сообщений: 1548 | Присоединился: июнь 2005 | Отправлено: 21 мая 2007 12:09 | IP
Centurion



Новичок

и вокруг солнца и вокруг своей оси в обоих случаях объясняется движением молекул относительно друг друга.

Если взять тело состоящее из двух атомов не обладающих орбитальным моментом вращения, и это тело пусть вращается с некоторой скоростью вокруг своей оси, то разорвав связь удерживающую атомы вместе мы получим два атома разлетающиеся прямолинейно, то бишь вращение пропало полностью...

Всего сообщений: 5 | Присоединился: май 2007 | Отправлено: 21 мая 2007 21:36 | IP
gvk


Модератор


Цитата: MEHT написал 20 мая 2007 9:40

Это в этом случае, если подразумевается вращение частицы как целого (сказать "поступательно" тут, видимо, нельзя ) - то бишь обладающую некоторым обитальным угловым моментом. Как я понял, под угловым Вы имеете ввиду именно орбитальный момент. (Хотя иногда под угловым моментом понимают оба вида моментов - как орбитального так и спина).



Орбитальный момент - это угловой момент. Я предпочитаю этот последний термин, поскольку он имеет точный аналог в классической механике  и точный английский перевод, т.е. на английском всегда говорят angular momentum и не кто не использует слово orbital.  Слово Spin  всегда отличает внутреннюю степень свободы от внешнего движения. Иногда говорят spin angular momentum - спиновый угловой момент, поэтому путаницы нет.



Если взять тело состоящее из двух атомов не обладающих орбитальным моментом вращения, и это тело пусть вращается с некоторой скоростью вокруг своей оси, то разорвав связь удерживающую атомы вместе мы получим два атома разлетающиеся прямолинейно, то бишь вращение пропало полностью...



Да, это верно, поскольку  угловой момент связан с движением двух атомов вокруг общего центра вращения. Это хороший мысленный эксперимент доказывающий что некие силы существенны для вращения.


Вообще говоря, и обычное классическое вращение требует для своего объяснения присутствие каких-то внешних масс.
Это заметил еще Эрнст Мах, предложив свой знаменитый парадокс с двумя жидкими сферами.  
Суть его в следующем. Представьте что вселенная пустая и в ней есть только две жидкие сферические планеты на достаточно большом расстоянии друг от друга и их взаимодействием можно пренебречь. Предположим, что одна из них крутится по отношению к другой и ось вращения совпадает с прямой линией проходящей через центры сфер. Но если во вселенной нет других тел, то априорно нельзя утверждать какая из сфер вращается а какая покоится.
Тем не менее вращающаяся сфера из жидкости должна быть сплюснута у полюсов вращения (элипсоид) за счет центробежных сил. Спрашивается, а почему они есть на одной планете и их нет на другой?
Парадокс Маха основан на рассмотрении вращающегося жидкого тела, имеющего форму эллипсоида, и невращающегося, имеющего форму шара. Но вы не можете сказать какая планета вращается не имея третьего тела и не находясь на нем.
Парадокс возникает здесь только в том случае, если считать лишенным смысла понятие вращения по отношению к пространству. Тогда действительно оба тела (вращающееся и невращающееся) представляются равноправными, и становится непонятным, почему одно из них шаровидно, а другое — нет. Но парадокс исчезает, как только мы признаем, что  где-то на краю вселенной есть очень далекие массы относительно которых и можно рассматривать вращение. То есть вращение обязательно требует присутствия каких то внешних тел или сил.

Этот парадокс был одним краеугольным понятием для Эйнштейна при разработке его общей теории относительности.

Всего сообщений: 831 | Присоединился: октябрь 2003 | Отправлено: 22 мая 2007 2:02 | IP

Отправка ответа:
Имя пользователя   Вы зарегистрировались?
Пароль   Забыли пароль?
Сообщение

Использование HTML запрещено

Использование IkonCode разрешено

Смайлики разрешены

Опции отправки

Добавить подпись?
Получать ответы по e-mail?
Разрешить смайлики в этом сообщении?
Просмотреть сообщение перед отправкой? Да   Нет
 

Переход к теме
<< Назад Вперед >>
Несколько страниц [ 1 2 ]

Форум работает на скрипте © Ikonboard.com