Ang prinsipyo ng superposisyon at mga limitasyon nito application

Ang prinsipyo ng superposisyon ay nailalarawan sa na ito ay matatagpuan sa maraming mga lugar ng pisika. Ito ay isang posisyon na kung saan ay ginagamit sa ilang mga kaso. Ito ay isa sa mga karaniwang mga pisikal na batas na pinagbabatayan ng physics bilang science. Iyan ay kung ano siya ay memorable para sa mga siyentipiko na gamitin ito sa iba't ibang mga sitwasyon.

Kung isaalang-alang namin ang superposisyon prinsipyo sa isang napaka-pangkalahatang kamalayan, ayon sa kanya, ang kabuuan ng mga panlabas na pwersa na kumikilos sa ang maliit na butil ay binubuo ng mga indibidwal na mga halaga para sa bawat isa sa kanila.

prinsipyo na ito ay sumasaklaw sa iba't ibang mga linear system, hal Ang ganitong sistema na kung saan ang pag-uugali ay maaaring inilarawan sa pamamagitan ng linear equation. Ang isang halimbawa ay isang simpleng sitwasyon kung saan ang isang linear wave propagates sa anumang partikular na kapaligiran, kung saan pagmamay-ari nito ay pananatilihin kahit na sa ilalim ng impluwensiya ng mga kaguluhan na nagmumula sa wave. Ang mga ari-arian ay tinukoy bilang ang mga tiyak na halaga ng ang mga epekto ng bawat isa sa mga maharmonya bahagi.

Patlang ng application

Bilang na nabanggit, ang superposisyon prinsipyo ay lubos na malawak na sa saklaw. Karamihan sa mga malinaw na ang epekto nito ay makikita sa elektrodinamika. Gayunman, ito ay mahalaga na tandaan na kapag isinasaalang-alang ang mga prinsipyo ng superposisyon, pisika ay hindi isaalang-alang ang kanyang partikular na postulate, lalo ang resulta ng theory ng elektrodinamika.

Halimbawa, sa elektrostatika aktibong prinsipyo nagpapatakbo sa pag-aaral ng mga electrostatic field. charge system sa isang partikular na punto ay lumilikha ng tensyon, na kung saan ay binubuo ng kabuuan ng ang mga kalakasan larangan ng bawat isa sa mga bayad. output na ito ay ginagamit sa kasanayan dahil maaari itong magamit upang makalkula ang mga potensyal na enerhiya ng electrostatic pakikipag-ugnayan. Sa kasong ito ito ay kinakailangan upang makalkula ang mga potensyal na enerhiya ng bawat indibidwal na bayad.

Ito ay nakumpirma na sa pamamagitan ng Maxwell equation, na kung saan ay linear sa vacuo. Ito rin ay bunga ng katotohanan na ang ilaw ay hindi nakakalat, at umaabot linearly, kaya ang mga indibidwal na beams ay hindi nakikipag-ugnayan sa bawat isa. Sa pisika, ang palatandaan na ito ay madalas na tinutukoy bilang ang prinsipyo ng superposisyon sa optika.

Dapat din itong nabanggit na sa classical physics superposisyon prinsipyo ay sumusunod mula sa linearity ng equation ng galaw ng indibidwal na linear system, kaya ito ay isang approximation. Ito ay batay sa malalim na mga dynamic na prinsipyo, ngunit proximity ginagawang hindi unibersal at hindi pangunahing.

Sa partikular ang malakas na gravitational field ay naglalarawan ng iba pang mga equation, non-linear, subalit ang prinsipyo ay hindi maipapatupad sa mga sitwasyong ito. Macroscopic electromagnetic field ay din hindi napapailalim sa prinsipyo na ito, bilang ito ay depende sa ang impluwensiya ng mga panlabas na mga patlang.

Gayunman, ang mga prinsipyo ng superposisyon ng mga pwersa ay napakahalaga sa quantum physics. Kung sa ibang lugar ito ay ginagamit na may ilang mga error, na sa antas ng kabuuan ay gumagana lubos na tumpak. Anumang kabuuan-makina na sistema ay kinakatawan ng wave function at vectors ng isang linear na espasyo, at kung ito ay napapailalim sa isang linear function, pagkatapos ay ang katayuan nito ay natutukoy ng mga prinsipyo ng superposisyon, ie, Ito ay binubuo ng isang superposisyon ng bawat estado at ang wave function.

Ang saklaw ng medyo maginoo. Ang equation ng mga klasiko elektrodinamika ay linear, ngunit ito ay hindi isang pangunahing panuntunan. Karamihan sa mga pangunahing theories ng pisika ay batay sa nonlinear equation. Nangangahulugan ito na sa kanila ang mga prinsipyo ng superposisyon ay hindi na gumana dito isama ang pangkalahatang teorya ng kapamanggitan, kuwantum chromodynamics, at ang Yang-Mills theory.

Sa ilang mga sistema kung saan ang linearity prinsipyong ito ay naaangkop lamang sa bahagi, ay maaaring conventionally ilapat ang prinsipyo ng superposisyon, halimbawa, mahina gravitational pakikipag-ugnayan. Higit pa rito, kapag isinasaalang-alang ang pakikipag-ugnayan ng atom at molecule bilang ang prinsipyo ng superposisyon ay hindi mananatili, ito ay nagpapaliwanag ng iba't-ibang mga pisikal at kemikal na mga katangian ng mga materyales.