нулевая энергия

НУЛЕВАЯ ЭНЕРГИЯ - разность между энергией осн. состояния квантовомеханич. системы (напр., молекулы) и энергией, соответствующей минимуму потенц. энергии системы. Существование Н. э. является следствием неопределённостей соотношения .В классич. механике частица может находиться в точке, отвечающей минимуму потенц. энергии, обладая одновременно равной нулю кинетич. энергией. В этом случае частица находится в состоянии устойчивого равновесия и имеет мин. энергию, равную потенц. энергии в точке равновесия. Вследствие квантовомеханич. соотношения неопределённостей для координаты (х)и импульса (р): локализация частицы ( - > 0) вблизи минимума потенциала приводит к большому значению ср. кинетич. энергии частицы из-за большого разброса в значениях импульса С другой стороны, уменьшение степени локализации частицы приводит к увеличению ср. потенц. энергии, т. к. частица значит. время находится в области пространства, где потенциал превышает мин. значение. Энергия основного состояния соответствует наим. возможной энергии квантовомеханич. системы, совместимой с соотношением неопределённостей. Для одномерного осциллятора ,напр., Н. э. составляет где - частота колебаний осциллятора. Н. э. молекул проявляется в реакциях изотопного обмена молекул, обладающих разл. Н. э., напр. D₂+ H₂DH +DH.
Наличие Н. э. - общее свойство квантовомеханич. систем, обладающих нулевыми колебаниями.

С. С. Герштейн.

   <<      Предметный указатель      >>