Майкл Файер - Абсолютный минимум. Как квантовая теория объясняет наш мир

Частица в ящике

Квантовомеханическая задача, в которой частица, такая как электрон, заключена в одномерном ящике с бесконечно высокими непроницаемыми стенками. Энергетические уровни частицы в ящике квантуются, то есть для неё существуют дискретные энергетические уровни. Частица в ящике — это простейшая квантовомеханическая задача, в которой частица заключена в небольшой области пространства и имеет квантованные уровни энергии.

Число повторов регулярного события в единицу времени. Для волны частота — это число пиков волны, которые проходят мимо за определённое время. Для волн, движущихся с одинаковой скоростью, высокая частота соответствует коротким волнам, а низкая частота — длинным волнам. Длина волны — это расстояние между пиками волны. Для световых (электромагнитных) волн частота равна скорости света, делённой на длину волны.

Свет, испускаемый горячим объектом. Цвет этого света зависит от температуры объекта. Черноте́льное излучение — это первое физическое явление, при описании которого Максом Планком в 1900 году были использованы идеи, которые впоследствии легли в основу квантовой механики.

Волна, состоящая из электрического и магнитного полей, которые колеблются с одинаковой частотой и распространяются со скоростью света. Электромагнитные волны — это описание света в классической механике. Классическая теория электромагнитных волн полезна в описании многих свойств света и радиоволн, но она не может описать многие явления, такие как фотоэлектрический эффект.

Субатомная частица с отрицательным зарядом, одна из фундаментальных составляющих атомов и молекул. Отрицательный заряд электрона равен положительному заряду протона, но противоположен по знаку. Атом содержит одинаковое число электронов и протонов, так что в целом он не имеет электрического заряда. Добавление электрона к атому превращает его в анион с единичным отрицательным зарядом. Отдавая электрон, атом становится катионом с единичным положительным зарядом.

В атомах, молекулах и других квантовых абсолютно малых системах энергия не является непрерывной величиной. Изменения энергии могут происходить только дискретными шагами. Каждое отдельное дискретное значение энергии называется энергетическим уровнем.

Сёрен Кьеркегор (1813–1855) — датский философ и писатель. — Примеч. пер.

Отождествлять массу и вес не вполне корректно. Масса — это скалярная характеристика, присущая объекту самому по себе, а вес — векторная величина (сила), зависящая от состояния, в котором объект находится. Однако для объектов, покоящихся на поверхности Земли, масса и вес пропорциональны друг другу, и в обиходе между ними часто не делают различия. — Примеч. пер.

Строго говоря, эта величина называется размахом колебания, а амплитудой обычно называют половину этой величины, то есть отклонение пиков от среднего уровня. — Примеч. пер.

В приведённых примерах в качестве обозначений используются первые буквы английских слов velocity (скорость), distance (расстояние) и time (время). Однако нередко буквы выбираются совершенно произвольно. — Примеч. пер.

По вертикали. — Примеч. пер.

О таких волнах говорят, что они находятся в противофазе. — Примеч. пер.

Эдвард Уильямс Морли (1838–1923) — американский физик и химик, с высочайшей точностью определивший атомную массу кислорода. — Примеч. пер.

Колебаться. — Примеч. пер.

В нашей стране эта игра носит название «Али-Баба». — Примеч. пер.

Более известен в России как Луи де Бройль. — Примеч. пер.

Точнее, эти функции (комплекснозначные), заданные на трёхмерном пространстве. — Примеч. пер.

За пределами видимого диапазона о цвете излучения можно вести речь лишь условно. Корректнее говорить о длине волны света. — Примеч. пер.

На уровне n=5 не показаны девять g-орбиталей, соответствующих l=4. — Примеч. пер.

Квантовое число l называется орбитальным и характеризует момент импульса электрона, называемый также угловым моментом. — Примеч. пер.

Другой термин — «отталкивание электронных пар». — Примеч. пер.

Первый ряд переходных металлов располагается в четвёртом периоде Периодической системы элементов и охватывает элементы от скандия (Sc) до цинка (Zn). Второй ряд переходных металлов располагается в пятом периоде и охватывает элементы от иттрия (Y) до кадмия (Cd). Подробнее они описываются ниже. — Примеч. пер.

В оригинале Aufbau procedure (от нем. Aufbau — «строительство, сборка»). В русскоязычной литературе обычно используется термин «правило Клечковского» или, реже, «правило Маделунга». — Примеч. пер.

В 2000 году группа финских химиков в университете Хельсинки сумела синтезировать гидрофторид аргона HArF. Это единственное известное на сегодня соединение аргона. Оно очень нестойкое и существует лишь при температурах порядка 10 K. — Примеч. пер.

В последние годы вместо термина «разрыхляющая молекулярная орбиталь» всё чаще используется калька с английского «антисвязывающая молекулярная орбиталь». — Примеч. пер.

От англ. spin — вращение, вращаться. — Примеч. пер.

Молекула диуглерода (C2) может возникать на короткое время, но она химически очень активна и неустойчива. Диуглерод появляется, например, как промежуточный продукт при горении природного газа. Спектральные линии диуглерода (полосы Свана) придают пламени газовой горелки голубой цвет. — Примеч. пер.

Шаростержневые модели молекул являются частным случаем более общего типа моделей, называемых скелетными. — Примеч. пер.

Объёмные модели молекул также называют моделями Стюарта-Бриглеба. — Примеч. пер.

Строго говоря, этот угол составляет 109,471…°. — Примеч. пер.

Эта быстрая реорганизация сети водородных связей лишает смысла всякий разговор о памяти воды, на которую часто ссылаются гомеопаты и околомедицинские шарлатаны. — Примеч. пер.

Фолдингом (или укладкой) белка называют процесс самопроизвольного сворачивания аминокислотной цепи белка в уникальную, характерную для неё пространственную структуру. Большинство биологически значимых свойств белков проявляется только в таком сложенном состоянии. — Примеч. пер.

Мазут по-английски — heating oil, дословно «топочное масло». Поэтому в английском языке мазут естественным образом встаёт в один ряд с маслом любого вида (oil), бензином (light oil) и нефтью в целом (oil). — Примеч. пер.

Точнее, молекула жирной кислоты. В английском языке термин fat (жир) может относиться к жирным кислотам, а не только к состоящим из них триглицеридам (о которых речь в конце главы), как в русском языке. В переводе такое упрощённое словоупотребление сохранено лишь там, где оно не приводит к недоразумениям, то есть в основном в диетологическом контексте. — Примеч. пер.