TRAŽI

Načelo superpozicije i granice njezine primjene

Načelo superpozicije karakterizira činjenica da je tojavlja se u mnogim granama fizike. Ovo je neka odredba koja se odnosi na niz slučajeva. Ovo je jedan od općih fizikalnih zakona na kojima se gradi fizika, kao znanost. To je također izvanredno za znanstvenike koji ga primjenjuju u različitim situacijama.

Ako uzmemo u obzir načelo superpozicije u najopćenitijem smislu, prema njemu, zbroj djelovanja vanjskih sila koji djeluju na česticu sastavit će se od individualnih vrijednosti svake od njih.

Ovo načelo vrijedi za različite linearnesustava, i. Takvi sustavi, čije se ponašanje može opisati linearnim odnosima. Primjer je jednostavan situacija u kojoj linearna val propagira na bilo kojem okruženju, u kojem slučaju njegova svojstva se održava čak i pod utjecajem poremećaja proizlaze iz vala. Ta svojstva su definirana kao specifični zbroj učinaka svake od skladnih komponenti.

Područja primjene

Kao što je već spomenuto, načelo superpozicije imadovoljno širok opseg primjene. Najjasnije, njegov učinak može se vidjeti u elektrodinamici. Međutim, važno je zapamtiti da, s obzirom na načelo superpozicije, fizika to ne smatra konkretnim postulatom, već posljedicom teorije elektrodinamike.

Na primjer, u elektrostatici, ovo načelodjeluje u proučavanju elektrostatskog polja. Sustav naboja na određenoj točki stvara napetost koja će se zbrojiti iz zbroja intenziteta polja svakog naboja. Ovaj zaključak se koristi u praksi, jer je uz pomoć moguće izračunati potencijalnu energiju elektrostatske interakcije. U tom će slučaju biti potrebno izračunati potencijalnu energiju svake pojedinačne naplate.

To potvrđuje Maxwellova jednadžba, kojalinearno u vakuumu. To također podrazumijeva činjenicu da se svjetlost ne raspršuje, već se linearno širi, tako da pojedinačne zrake ne djeluju međusobno. U fizici, ovaj fenomen često se naziva principom superpozicije u optici.

Također je vrijedno napomenuti da je u klasičnoj fiziciNačelo superpozicije slijedi iz linearnosti jednadžbi pojedinačnih pokretnih linearnih sustava i stoga je približan. Temelji se na dubokim dinamičkim principima, ali blizina ne čini univerzalnu, a ne temeljnu.

Konkretno, snažno gravitacijsko poljeopisane drugim jednadžbama, nelinearno, dakle, načelo se ne može primijeniti u tim situacijama. Makroskopsko elektromagnetsko polje također nije podložno ovom načelu, jer ovisi o učincima vanjskih polja.

Međutim, princip nadilaženja sila jestfundamentalno u kvantnoj fizici. Ako se u drugim odjeljcima primjenjuje s nekim pogreškama, onda funkcionira na kvantnoj razini sasvim točno. Svaki kvantno-mehanički sustav prikazan je od funkcija valova i vektora linearnog prostora, a ako se pridržava linearnih funkcija, onda je njegovo stanje određeno principom superpozicije, tj. sastoji se od superpozicije svake države i valne funkcije.

Granice primjene su prilično uvjetovane. Jednadžbe klasične elektrodinamike su linearne, ali to nije temeljno pravilo. Većina temeljnih teorija fizike temelji se na nelinearnim jednadžbama. To znači da se načelo superpozicije neće ispuniti u njima, ovdje se može uključiti opća teorija relativnosti, kvantna kromodinamika, kao i teorija Yang-Mills.

U nekim sustavima gdje su načela linearnostioni su samo djelomično primjenjivi, a načelo superpozicije može se primijeniti uvjetno, na primjer, slabe gravitacijske interakcije. Osim toga, pri razmatranju interakcija atoma i molekula, načelo superpozicije također nije očuvano, to objašnjava raznolikost fizikalnih i kemijskih svojstava materijala.

  • Ocjenjivanje: