к
178
∑
КАВИТАЦИЯ – КЮРИ НҮКТЕСІ
454
455
қалыптасты. Анықталмау принципі – кванттық механика теңдеулерінің физикалық
мағынасын баяндайтын, оның классикалық механикамен байланысын және өзгедей
принциптік мәселелерін, сондай-ақ кванттық механиканың сапалық нәтижелерін
тұжырымдаған маңызды қатынас болды. Осы жұмыс Н.
Бор мен В.
Гейзенбергтің
ғылыми еңбектернде жалғасын тапқан.
Атомдар спектрлерін егжей-тегжейлі талдау
электронға заряд пен масса-
дан өзге тағы да бір ішкі сипаттама – спин беру қажет деген түсінікке 1925
жылы алғаш рет американ физиктері Джордж
Уленбек (1900 – 1988) пен Сэмюэл
Гаудсмит (1902 – 1979) үн қосып,
электрон спині деген ұғым енгізген [1924 – 25
жылы швейцар физигі Вольфганг
Паули (1900 – 1958) дамытқан. 1925 жылы
В.
Паули ашқан тыйым салу принципі (Паули принципі) атомдар, молекулалар,
ядро, қатты денелер теорияларында іргелі негіз болды.
Қысқа мерзімде кванттық механика кең ауқымды құбылыстарға үлкен табыс-
пен қолданылды. Атом спектрлерінің, молекулалар құрылымының, химиялық
байланыстардың, элементтердің периодтық жүйесінің, металл өткізгіштігінің
және ферромагнетизмнің теориялары тұжырымдалды. Кванттық теорияның әрі
қарай принциптік дамытылуы –
релятивтік кванттық механикамен байланыс-
ты.
Релятивтік емес кванттық механика негізінен атомдар, молекулалар,
қатты денелер (металдар, жартылайөткізгіштер), плазмалар, т.б. физикасының сан
алуан нақты мәселелерінің бағыттарын қамтыды.
КВАНТТЫҚ ОПТИКА – статистикалық оптиканың жарық өрістерінің
микроқұрылымын және жарықтың кванттық табиғаты көрінетін оптикалық
құбылыстарды зерттейтін саласы.
Сәуле шығарудың кванттық құрылымы
туралы түсінікті ғылымға 1900 жылы неміс физигі Макс Планк (1858 – 1947)
енгізген. Интерференциялық өрістің статистикалық құрылымын алғаш болып
1934 жылы кеңестік физик Сергей
Вавилов (1891 – 1951) байқаған, ол “жарық
құрылымы” деген ғылыми атауды енгізген.
Жарық өрісі – күйі шексіз көп санды құраушылармен анықталатын күрделі
физикалық нысан. Осы жайт монохроматты сәуле шығаруға да қатысты болды,
классикалық сипаттау кезінде амплитуда, жиілік, фаза және полярлану арқылы
толықтай сипатталады. Өріс параметрлерінің (бөліктерінің) шексіз көп болуы
себепті, жарық өрісінің күйлерін толықтай анықтау мәселесінің шешімін табу
мүмкін болмайды. Өлшеулердің кванттық сипаттамасы бұл мәселені шешуге тағы
бір қиындық қосады, оған себеп – фотондарды фотодетекторлармен тіркеуге
байланысты болуында.
КАВИТАЦИЯ – КЮРИ НҮКТЕСІ
454
455
к
178
∑
Лазерлік физиканың жетістіктері мен әлсіз жарық ағындарын тіркеу
техникаларының кемелдендірілуі кванттық оптиканың дамуы мен оның
мәселелерін шешуді анықтады. Жарық көзінің лазерлік кезеңге дейінгі дамытылуы
өзінің статистикалық гаусстық үлестірілімдік қасиеттері бойынша, бір типті шу
генераторлары секілді әсерлі болды. Осы өрістердің күйі іс жүзінде сәуле шығару
спектрінің пішіні (формасы) мен оның қарқындылығы бойынша ғана анықталатын
болған.
Кванттық генераторлар мен
кванттық күшейткіштердің шығуына
байланысты кванттық оптика көптеген әртүрлі
жарық көздеріне (гаусстық емес
статистикалық сипатты емес) ие болды.
Кванттық оптикада
кванттық когеренттілік ұғымының ерекше мәні болды.
Когеренттілік өрістің ішінара және толықтай когеренттілігіне ажыратылды.
Кванттық оптикалық әдістер бойынша молекулааралық өзараәсерлесудің кейбір
қасиеттері анықталады.
КВАНТТЫҚ САҒАТ, атомдық сағат – негізгі бөлігі жиіліктің кванттық
стандарты болатын, уақытты дәл өлшеуге арналған құрылғы. Бұл сағаттың жүрісін
атомдардың немесе молекулалардың кванттық бір энергетикалық күйден өзге күйге
ауысулары кезінде шығаратын (тарататын) жиілігі реттейді.
Кванттық сағаттың дәлдігі кварцты генератордың жиілігі репер (белгі) арқылы
бақыланады; ауық-ауық түзетулер енгізіледі, осының нәтижесінде кварцтік
сағаттардың жүрісінің дәлдігі бірнеше мың жылда 1 секундқа ғана жаңылатын
(яғни қателік жіберілетін) болған.
Алғашқы кванттық сағат 1957 жылы АҚШ-та жасалған. Ол сағатта аммиак
молекулаларының шоғына негізделген кванттық генератор (молекулалық
генератор) репер ретінде пайдаланылған. Қазіргі кездегі кванттық сағаттарда кейде
цезийлі, рубидийлік репер пайдаланылған. Рубидийлік реперлі және оптикалық
толтырулы кванттық сағаттар көп таралған. Бұл сағаттар 1 жылда салыстырмалы
түрде ~10
–11
қателік жібереді.
КВАНТТЫҚ САНАУЫШ – субмиллиметрлік және инфрақызыл
диапазондардағы әлсіз электрмагниттік сәуленің жекелеген бөліктерін (үлесін)
тіркеуге арналған құрылғы. Кванттық санауыштың әсері жұмыстық бөлшектер
(атомдар, молекулалар) деп аталатын бөлшектердің hv
1
зерттелуші сәуле
энергиясының кванттарын және қосымша көздің hv
2
энергиялы сәуле кванттарын
біртіндеп жұтуына негізделген. Нәтижесінде зерттелуші сәуле кванттарының
энергиясынан артық (кейде едәуір) hv
3
энергиялы кванттар сәулесі пайда болады,
осы сәуле, мысалы, фотоэлектрондық көбейткіш арқылы тіркеледі. Кванттық
санауышта жұмыстық зат ретінде сирек кездесетін элементтердің қоспалары және
