Heisenbergi ebakindluse põhimõte

Newtoni mehaanika (klassikalise mehaanika) õppimisel võite olla märganud, et lähteasendi ja -hetke (massi- ja Kõigi süsteemi kuuluvate osakeste kiirus) saame arvutada nende vastastikmõju ja ennustada nende toimimist käituma. Kuid kvantmehaanika jaoks on see protsess veidi keerulisem.

1920. aastate lõpus sõnastas Heisenberg nn ebakindluse printsiibi. Selle põhimõtte kohaselt ei saa me täpselt ja üheaegselt määrata osakese asukohta ja hoogu.

See tähendab, et katses ei saa te samaaegselt määrata osakese px-momendi komponendi täpset väärtust ja ka vastava koordinaadi täpset väärtust, x. Selle asemel piirab meie mõõtmise täpsust mõõtmisprotsess ise, nii et px. ∆x ≥, kus px on tuntud kui ∆pxja x-positsioon samal hetkel on määramatus ∆x. Siin (See on kaldkriipsuga h) on lihtsustatud sümbol h / 2n, Kus H on Plancki konstant.

Selle ebakindluse põhjuseks pole mitte füüsikaliste suuruste mõõtmiseks kasutatava aparatuuri probleem, vaid aine ja valguse olemus.

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

Selleks, et saaksime mõõta näiteks elektroni asukohta, peame seda nägema ja selleks peame seda valgustama (geomeetrilise optika põhimõte). Lisaks on mõõtmine täpsem, mida lühem on kasutatud valguse lainepikkus. Sel juhul ütleb kvantfüüsika, et valguse moodustavad osakesed (footonid), mille energia on proportsionaalne selle valguse sagedusega. Seetõttu peame elektroni asukoha mõõtmiseks keskenduma sellele väga energeetilisele footonile, kuna mida suurem on sagedus, seda lühem on footoni lainepikkus.

Elektroni valgustamiseks peab footon sellega kokku põrkama ja see protsess kandub edasi energia elektronile, mis muudab selle kiirust, muutes selle impulsi määramise võimatuks täpsus.

See Heisenbergi pakutud põhimõte kehtib ainult subatoomilise maailma kohta, kuna makroskoopilisele kehale ülekantav footoni energia ei suudaks oma positsiooni muuta.

Autor Kléber Cavalcante
Lõpetanud füüsika

Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:

CAVALCANTE, Kleber G. "Ebakindluse põhimõte"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-incerteza.htm. Juurdepääs 27. juunil 2021.

Elektroni avastamine

Elektroni olemasolu ei avastatud üleöö ega isegi mitte üks kord, see oli tuhandete aine struktuur...

read more
Tuumalõhustumine: mis see on, lõhustumine x fusioon, rakendused

Tuumalõhustumine: mis see on, lõhustumine x fusioon, rakendused

Lõhustuminetuumaenergia on loomulik protsess, mis koosneb lagunemisest südamikudaatomiebastabiiln...

read more
Terminoloogia: mõisted, valemid ja harjutused

Terminoloogia: mõisted, valemid ja harjutused

Mis on termoloogia?Termoloogia on teadusega seotud nähtused, mis on seotud kuumus ja temperatuur,...

read more