Física semiclásica

Uso de la física clásica y cuántica para analizar un sistema

En física , semiclásica se refiere a una teoría en la que una parte de un sistema se describe de manera cuántica , mientras que la otra se trata de manera clásica . Por ejemplo, los campos externos serán constantes o, cuando cambien, se describirán de manera clásica. En general, incorpora un desarrollo en potencias de la constante de Planck , lo que resulta en la física clásica de potencia 0 y la primera aproximación no trivial a la potencia de (−1). En este caso, existe un vínculo claro entre el sistema mecánico cuántico y las aproximaciones semiclásicas y clásicas asociadas, ya que es similar en apariencia a la transición de la óptica física a la óptica geométrica .

Historia

Max Planck fue el primero en introducir la idea de los cuantos de energía en 1900 mientras estudiaba la radiación del cuerpo negro . En 1906, también fue el primero en escribir que la teoría cuántica debería replicar la mecánica clásica en algún límite, particularmente si la constante de Planck h fuera infinitesimal. ^{[1] [2]} Con esta idea, demostró que la ley de Planck para la radiación térmica conduce a la ley de Rayleigh-Jeans , la predicción clásica (válida para grandes longitudes de onda ). ^{[1] [2]}

Instancias

Algunos ejemplos de una aproximación semiclásica incluyen:

• Aproximación WKB : electrones en campos electromagnéticos externos clásicos .
• gravedad semiclásica : teoría cuántica de campos dentro de un fondo gravitacional curvo clásico (véase relatividad general ).
• caos cuántico ; cuantificación de sistemas caóticos clásicos .
• Propiedades magnéticas de materiales y cuerpos astrofísicos bajo el efecto de grandes campos magnéticos (véase por ejemplo el efecto De Haas-Van Alphen )
• En la teoría cuántica de campos , solo se consideran diagramas de Feynman con como máximo un único bucle cerrado (véase por ejemplo el diagrama de Feynman de un bucle ), que corresponde a las potencias de la constante de Planck.

Véase también

• Modelo de Bohr
• Principio de correspondencia
• Límite clásico
• Aproximación eikonal
• Método de Einstein-Brillouin-Keller
• Antigua teoría cuántica

Referencias

1. Liboff, Richard L. (1 de febrero de 1984). "El principio de correspondencia revisitado". Physics Today . 37 (2): 50–55. doi :10.1063/1.2916084. ISSN  0031-9228.
2. Planck, Max (1906). Vorlesungen über die Theorie der Warmestrahlung . Leipzig: Verlag von Johann Ambrosius Barth.

• R. Resnick; R. Eisberg (1985). Física cuántica de átomos, moléculas, sólidos, núcleos y partículas (2.ª ed.). John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-87373-0.
• PAM Dirac (1981). Principios de mecánica cuántica (4ª ed.). Clarendon Press. ISBN 978-0-19-852011-5.
• W. Pauli (1980). Principios generales de la mecánica cuántica . Springer. ISBN 3-540-09842-9.
• RP Feynman; RB Leighton; M. Sands (1965). Feynman Lectures on Physics . Vol. 3. Addison-Wesley. ISBN 0-201-02118-8.
• CB Parker (1994). Enciclopedia de Física McGraw-Hill (2.ª ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-051400-3.